2016 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamics of glutamate receptor during synaptic plasticity
| Project/Area Number |
15H04259
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
平野 丈夫 京都大学, 理学研究科, 教授 (50181178)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | シナプス / グルタミン酸受容体 / 可塑性 / 長期抑圧 / エンドサイトーシス / エキソサイトーシス / 全反射顕微鏡 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
シナプス可塑性のうち海馬興奮性シナプスで起こる長期抑圧に注目し、長期抑圧発現時のシナプス内外でのAMPA型グルタミン酸受容体の動態を明らかにすることをめざした。シナプス内外で個々のAMPA受容体エンドサイトーシスを可視化する手法を確立し、長期抑圧発現時のAMPA受容体エンドサイトーシス変化をエキソサイトーシス変化と共に調べた。具体的には、AMPA受容体のGluA1サブユイットにpH感受性蛍光タンパク質SEPを融合した分子の動態を調べ、長期抑圧発現時にはクラスリン・ダイナミン依存性のエンドサイトーシス頻度が、シナプス後部周辺で一過的に増加するが、その後頻度は減少することが分かった。また、エキソサイトーシス頻度は長期抑圧発現時にゆくっりと減少することも判明した。このエキソサイトーシス頻度の減少は、長期抑圧発現時の細胞膜上のAMPA受容体数減少と同期していたことから、長期抑圧は主にAMPA受容体エキソサイトーシスの抑制により発現すると推定した。この結果は、長期抑圧はAMPA受容体のエンドサイトーシス促進によって引き起こされるという通説と異なり、長期抑圧発現の分子機構に関する重要な新知見と考えている。また、長期抑圧発現時のトランスフェリン受容体のエンドサイトーシス・エキソサイトーシス変化は、AMPA受容体に関する変化と異なることも明らかにした。GluA1以外のAMPA受容体サブユニットであるGluA2、GluA3の動態および、GluA1-3のうち複数のサブユニットを共発現させた場合の、各AMPA受容体サブユニット動態についてもデータを収集して解析を行いつつある。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
海馬神経細胞シナプスでの長期抑圧発現に、AMPA型グルタミン酸受容体のエンドサイトーシス促進ではなく、エキソサイトーシス抑制が大きな寄与をするという意外性の高い仮設を示唆する結果が得られたことは大きな進展と考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
意外性の高い興味深い知見が得られているので、必要なコントロール実験等を行い、通説とは異なる新知見を論文公表することをめざす。また、AMPA型グルタミン酸受容体のGluA2、GluA3サブユニットに関する実験も行い、GluA1ホモ4量体、GluA1/GluA2およびGluA2/GluA3ヘテロ４量体の長期抑圧発現時の動態を明らかにする。
|
Research Products
(4 results)
