2018 Fiscal Year Annual Research Report
Synaptic cleft matrix exhibiting molecular compartments regulates synaptic differentiation
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15K06721
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
浜 千尋 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (50238052)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 実 東邦大学, 理学部, 博士研究員 (40449236) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | シナプス / シナプス間隙 / アセチルコリン / アセチルコリン受容体 / ショウジョウバエ / Hig / Hasp / サブユニット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今までの研究により、中枢シナプスのシナプス間隙を構成するマトリックスタンパク質であるHigを同定し、そのHigがコリン作動性シナプスの間隙に局在してアセチルコリン受容体(nAChR)の局在量を制御していることを明らかにしてきた。シナプスは神経伝達装置として神経科学の重要な研究課題であるが、シナプス間隙を構成する因子やその機能については、未だにわずかな知見しか得られていない。また、ヒトにおいては、Higと類似したタンパク質の異常が「てんかん」を発症させることが報告されているが、その発症機構は不明である。本研究では、Higと新たに同定されたHaspの解析を基に、いかにシナプス間隙マトリックスが構築され、シナプスの分化を制御するのか、その普遍的な機構を分子レベルで明らかにすることを目的とした。
本研究の成果は以下の通りである。 (1)HigおよびHaspと相互作用するシナプスタンパク質の同定:免疫沈降実験により、Haspと相互作用するタンパク質としてCG42613を含め２種同定した。 さらに、CG42613の変異の分離・解析により、CG42613はHaspの局在化を制御していることが判明した。 (2)higのサプレッサー遺伝子の同定:higと相互作用する遺伝子の同定を目的として、hig変異の活動性および寿命の低下を抑えるサプレッサー変異の同定を行った。その結果、独立に2種の変異を分離し、いずれもnAChRサブユニットDa5遺伝子の異なるアミノ酸に生じた置換変異であった。一連の解析から、Da5タンパク質がシナプス後部のnAChR量を抑制しており、さらにHigがDa5と作用することにより、その抑制を抑えていることが判明した。nAChRの局在機構は、神経筋接合では詳しく解析されてきたが、中枢シナプスにおける知見はわずかであり、本研究がその機構解明に貢献できたと考えている。
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