2018 Fiscal Year Annual Research Report
Investigating molecular mechanisms of exocytosis by visualizing single fusion events
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17K19466
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
緑川 光春 東京女子医科大学, 医学部, 准講師 (60632643)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | シナプス / 開口放出 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類中枢シナプスでは、直径約40 nmのシナプス小胞に内包された神経伝達物質が、刺激から1 ms以内で開口放出によってシナプス間隙へと放出される。その小ささ、速さ故に、シナプス小胞1個1個の動態、およびその基盤となる分子メカニズムを実測することは困難であった。個々のシナプス小胞の小ささと神経終末における高密度の集積は従来の光学的顕微鏡で扱える解像限界を超えており、蛍光タンパク質の出現による分子イメージング技術の飛躍的な発展以降もその適
用は限定的である。本研究課題は全反射蛍光顕微鏡を用いて、単一シナプス小胞の開口放出と蛍光標識した開口放出関連タンパク質とを同時ライブイメージングによって測定し、中枢神経でシナプス小胞が開口放出を起こす際に開口放出関連タンパク質がその直下でどのような動態を示すのかを明らかにすることを目的とした研究である。中枢シナプスにおける超高速開口放出の分子基盤を解明するためには、やはり実際の中枢神経を標本として研究するのが最適であり、申請者は本研究課題の遂行が可能な標本として海馬苔状繊維終末を当初計画していたが、この標本を用いた単一シナプス小胞の開口放出を可視化することに成功し、すでに論文として投稿・掲載された。さらに分子的操作が容易にできるシナプス前終末を模索した結果、視床体性感覚野の中継細胞に対してシナプスを形成する内側毛帯線維終末から直接電気的に開口放出を測定することを可能にした。
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