軸索成長円錐からシナプス前終末への変換機構の分子基盤の解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12053211
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 五十嵐 道弘 新潟大学, 医学部, 教授 (50193173)
• Keywords: 成長円錐 / シナプス形成 / SNARE機構 / rab3A / SCG10 / ミオシンV / 開口放出 / 小腔

Research Abstract

軸索成長円錐の小胞輸送機構、および膜融合装置の分子機構を成熟シナプス終末と対比させながら、軸索終末の成熟化とシナプス形成機構を解析した。
(a)成長円錐の開口放出における分子機構を検討し、成長円錐ではATP依存性のSNARE機構は既に作動しているものの、GTP依存rab3Aサイクリングは未発達であることを証明した。その原因は、rab3Aのアダプター蛋白やrab3A GEPの不足にあることを確認した。rab3サイクリングは成長円錐からシナプスに成熟する際に獲得される性質と考えられた。
(b)成長円錐に存在している微小管脱重合蛋白質SCG10は、軸索成長関連蛋白質の1つと考えられているが、成長円錐において、SCG10は小胞に結合して局在することを明らかにした。また、成長円錐小胞に局在化するのに必要なSCG10のドメインを決定した。
(c)アクチン依存性運動のモーター分子ミオシンVが、小胞膜蛋白質VAMPと結合することを見出した。またこの結合がカルモジュリンによってCa^<2+>依存的に修飾されることを証明した。従来は、シナプス小胞のみに存在するsynaptophysinの関与が不可欠と考えられていたが、この結果は、VAMPが成長円錐小胞を含めて種々の小胞のミオシンV受容体である可能性を示している。

Research Products

• [Publications] 大山晃弘 他: "Globular tail of myosin V is bound to VAMP"Biochemical and Biophysical Research Communications. 280(4). 988-991 (2001)
• [Publications] R.Lutjens 他: "Localization and targetiug of SCG10 to the growth cone Vesicles."European Journal of Neuroscience. 12(7). 2224-2234 (2000)
• [Publications] 五十嵐道弘 他: "The mechanism of the neurotransmitter release in growth cones."Journal of Neuroscience Research. 60(6). 743-753 (2000)
• [Publications] 五十嵐道弘: "成長円錐からシナプス終末への変化の分子機構"蛋白質核酸酵素. 45(3). 425-435 (2000)