シナプス成熟の分子機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12053209
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 白尾 智明 群馬大学, 医学部, 教授 (20171043)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関野 祐子 群馬大学, 医学部, 講師 (70138866) ; 金 明鎬 群馬大学, 医学部, 助手 (70323342)
• Keywords: ドレブリン / 樹状突起スパイン / 神経発達 / シナプス / アクチン結合蛋白 / 神経培養 / 可塑性 / 学習

Research Abstract

本研究ではシナプス成熟の分子機構を解明するために、シナブス形成過程に起こるアクチン細胞骨格再構成の制御因子を遺伝情報・神経活動依存性制御の両側面から明らかにする。昨年度の研究で完成させた、ドレブリンAに特異的なアンチセンスSオリゴヌクレオチドを用いて初代培養神経細胞でのドレブリンA発現をアイソフォーム特異的に抑制視、スパインの形態変化を誘導する系を用いて、樹状突起スパインの形態形成および他のスパイン特異的蛋白の局在変化を光学的顕微鏡システムを用いて解析し、ドレブリンA発現抑制により、シナプス後部機能蛋白の神経活動依存的集積に変化が生じることを発見した。また、シナプス前部の機能蛋白の集積も減弱する事を見いだした。この発見は、ドレブリンを介したシグナル伝達が、シナプス後部ばかりでなくシナプス機能全体を調節している可能性を示した。このアンチセンスを脳室内に投与したところ、ラットの行動に異常が生じることがわかった。初代培養海馬神経細胞系を用いてドレブリン結合アクチン細胞骨格の再構築とスパイン形成の関連を調べたところ、シナプス前部の形成とほぼ同時期にドレブリン結合アクチンのクラスターが生じることを発見した。また、ドレブリンAのN末端領域に結合する蛋白をイーストツーハイブリッド方で同定し、DRAP1と命名し、その抗体を作製し、現在免疫組織化学とウェスタンブロティングにより発現の組織特異性を解析中である。

Research Products

• [Publications] T.Shirao: "Clustering and anchoring mechanisms of molecular constituents of postsynaptic scaffolds in the spine"Neuroscience Research. 40. 1-7 (2001)
• [Publications] H.Yamazaki: "Molecular Cloning and Dendritic Localization of rat SH3P7"European Journal of Neuroscience. 14. 998-1008 (2001)
• [Publications] M Ikeda: "Complete sleep deprivarion and Blocking of A1 adenosine receptor-mediated inhibition of intracelluar calcium signaling in the rat ventromedial preoptic nucleus by sulphydryl reagent, N-cthylmaleimide"Neuroscience. 106. 733-743 (2001)
• [Publications] S.Kobayashi: "Drebrin expression is increased in spinal motoneurons after axotomy"Neuroscience Letters. 311. 165-168 (2001)
• [Publications] Y.Tomidokoro: "Brain Aβ amyloidosis in APPsw mice induces accumulation of presenilin-I and tau"Journal of Pathology. 193. 500-506 (2001)
• [Publications] Mi Jin: "A Novel Brain-Specific Mouse Drebrin : cDNA Cloning, Chromosomal Mapping, Genomic Structure, Expression, and Functional Characterization"Genomics. (2002)