Elucidating the mechanisms underlying selective NR3A accumulation at non-synaptic junctions

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17KK0160
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 山崎 美和子 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (10431305)
• Project Period (FY): 2017 – 2019
• Keywords: シナプス / NMDA受容体

Outline of Annual Research Achievements

脳機能を担う神経回路の発達においてNMDA型グルタミン酸受容体NR3A(GluN3A) は重要な役割を持つが、発現部位やその分子機構に不明な点が多く解明が期待されている。研究代表者はH29年度から開始した本課題において、NR3A受容体は他の受容体とは全く異なり、特定の入力経路・細胞の非シナプス性結合に選択的に集積することを形態学的手法により見出した。さらに、2018年度には研究代表者が共同研究者である米国Yale大学のSusumu Tomita教授の研究室に滞在し、複合体構造をとるタンパク質および膜タンパク質複合体の大きさや分子種を調べるために有用な手法であるBN-PAGE法や免疫沈降法などの生化学的手法を用いた複合体解析により、NR3A受容体複合体の構成分子の同定に取り組んだ。その結果、NR3AチャネルのアセンブリにはNR1サブユニットが必須であることがわかったが、共局在するKv4.3は複合体形成には関与していないことが明らかになった。またNR1コンディショナルノックアウトマウスにおいてはNR3A受容体の特徴的な集積が認められないことがわかった。また、このNR1コンディショナルノックアウトマウスにアデノ随伴ウイルス（AAV）を用いてNR1を導入することにより、NR3Aの選択的集積が回復することも明らかとなった。これに対し、NR3AのC末の変異体を導入しても受容体の選択的集積は回復しなかった。この結果はNR3AのC末ドメインが選択的集積に重要である可能性を示唆している。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Yale大学(米国) (2018)
  • Year and Date: 2018-03-23 – 2019-03-20
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Yale大学
  • Co-investigator Overseas: Susumu Tomita
  • Department: 医学部
  • Job Title: 教授
• [Journal Article] Expression mapping, quantification, and complex formation of GluD1 and GluD2 glutamate receptors in adult mouse brain. (2020)
  • Author(s): 1.Nakamoto C, Konno K, Miyazaki T, Nakatsukasa E, Natsume R, Abe M, Kawamura M, Fukazawa Y, Shigemoto R, Yamasaki M, Sakimura K, Watanabe M.
  • Journal Title: J Comp Neurol. Volume: 528 Pages: 1003-1027
  • DOI: 10.1002/cne.24792
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] mGluR1 in cerebellar Purkinje cells is essential for the formation but not expression of associative eyeblink memory. (2019)
  • Author(s): Nakao H, Kishimoto Y, Hashimoto K, Kitamura K, Yamasaki M, Nakao K, Watanabe M, Kano M, Kirino Y, Aiba A.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 14 Pages: 7353
  • DOI: 10.1038/s41598-019-43744-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Localization of phospholipase C β3 in the major salivary glands of adult mice. (2019)
  • Author(s): Rawangwong A, Pidsaya A, Thoungseabyoun W, Tachow A, Sawatpanich T, Sakaew W, Yamasaki M, Watanabe M, Kondo H, Hipkaeo W.
  • Journal Title: Acta Histochem. Volume: 121 Pages: 484-490
  • DOI: 10.1016/j.acthis.2019.04.006
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Heterogeneous localization of muscarinic cholinoceptor M1 in the salivary ducts of adult mice. (2019)
  • Author(s): 4.Rawangwong A, Khrongyut S, Chomphoo S, Konno K, Yamasaki M, Watanabe M, Kondo H, Hipkaeo W.
  • Journal Title: Arch Oral Biol. Volume: 100 Pages: 14-22
  • DOI: 10.1016/j.archoralbio.2019.02.001
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research