2018 Fiscal Year Annual Research Report
Structural basis of splicing-dependent regulation for synaptogenesis
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16H04749
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山形 敦史 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (20463903)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | シナプス / 結晶構造解析 / 選択的スプライシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シナプス誘導を有する細胞接着因子であるシナプスオーガナイザーの細胞外ドメイン間のヘテロな複合体形成と選択的スプライシングによる相互作用制御の機構について、結晶構造解析、定量的相互作用解析、さらに培養神経細胞を用いたシナプス誘導解析を組み合わせた解析を行った。まずシナプスオーガナイザー複合体のうちLRRTMとニューレキシンとの複合体について、LRRTM2とそれに特異的に結合するニューレキシンのスプラシングバリアント（-S4バリアント）との複合体の結晶構造を決定した。次に、表面プラズモン共鳴による定量的相互作用解析と、共培養法によるシナプス誘導解析を行った。それらの結果、LRRTM2とニューレキシンはカルシウムイオンを介して相互作用しており、ニューレキシンの選択的スプライシングによるS4ペプチド挿入が相互作用を強く阻害することを明らかにした。また、ヒトに存在する４種のLRRTM（LRRTM1-4）のうち、LRRTM1, LRRTM2のみがニューレキシンと結合しうることを示した。また、同じくシナプスオーガナイザーである IIa型プロテインホスファターゼの一つ PTPδと、それと相互作用するSALMファミリータンパク質であるSALM2, SALM4との複合体のそれぞれの結晶構造を決定した。さらに、表面プラズモン共鳴による定量的相互作用解析と共培養法によるシナプス誘導解析を行った。PTPδとSALMは、二量体を形成したSALMに対して、PTPδが二分子結合した２：２の化学量論比からなる複合体を形成していた。SALMの二量体形成を阻害するような変異を導入したSALMではシナプス形成を誘導できないことから、SALMの二量体形成を軸とする新たなシナプス形成機構が示された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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