2020 Fiscal Year Annual Research Report
補体様分泌因子とグルタミン酸受容体クロストークによるシナプス成熟の分子機構解明
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17H03562
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
松田 恵子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40383765)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒井 格 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (00754631)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | シナプス / 海馬 / グルタミン酸受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はシナプス形成分子としての分泌性 C1q ファミリー分子が、それぞれ特異的シナプスで機能し、またシナプスによって結合パートナーを変えシナプスに多様性を生じさせうる分子基盤であることを明らかとしてきた。Cbln1 は、小脳平行線維シナプスにおいてシナプス前部、後部に存在するneurexin 受容体GluD2受容体とそれぞれ結合し、C1qlファミリー分子はシナプス後部のカイニン酸受容体に結合する。C1qlはカイニン酸受容体のシナプス後部への集積を推し進め、シナプス応答を増大させるが、これを急性切片のみならず、培養細胞レベルでも確認することができた。またシナプス後部に集積したカイニン酸受容体は、シナプス前部後部の機能的分化を引き起こすことを発見した。これにはC1qlとの結合は関与しておらず、またシナプス前部にneurexin受容体は集積していないことから、あらたなシナプス前部における結合パートナー分子候補と、その結合様式を明らかとした。
また、構造生物学の発達によって、CblnやC1qlファミリーにおいて、パートナー受容体との結合を担う領域も明らかとなった。このような知見をもとにシナプスで特異的な機能を持たせる分子を設計し、神経活動を外的に調節するツールを開発した。AMPA型グルタミン酸受容体に結合するNP1とCbln1の機能領域を基にした新規人工コネクター分子CPTXは、興奮性シナプス形成を推し進め、カイニン酸受容体に結合する C1ql のドメインとCbln1の機能領域を融合させたCbln-C1qlは、野生型C1ql分子よりもさらに強力に、培養神経細胞上のカイニン酸受容体をシナプス後部に集積させる機能があることを発見した。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Calsyntenin-3 interacts with both α- and β-neurexins in the regulation of excitatory synaptic innervation in specific Schaffer collateral pathways2020
Author(s)
H. Kim, D. Kim, J. Kim, H-Y. Lee, D. Park, H. Kang, K. Matsuda, F. H. Sterky, M. Yuzaki. J. Y. Kim, S-Y. Choi, J. Ko, J. W. Um
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Journal Title
J Biol Chem .
Volume: 295
Pages: 9244-9262
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A synthetic synaptic organizer protein restores glutamatergic neuronal circuits2020
Author(s)
K.Suzuki, J.Elegheert, I.Song, H.Sasakura, O.Senkov, K.Matsuda, W.Kakegawa, A.J. Clayton, V.T. Chang, M. Ferrer-Ferrer, E.Miura, R.Kaushik, M.Ikeno, Y.Morioka, Y.Takeuchi, T. Shimada, S. Otsuka, S. Stoyanov, M. Watanabe, K. Takeuchi, A. Dityatev, A. R. Aricescu, M. Yuzaki
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Journal Title
Science.
Volume: 369
Pages: -
DOI
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