2018 Fiscal Year Research-status Report
恒常的活性化型受容体GPR3のシナプス形成への影響と新規神経回路再生療法への応用
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18K07392
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
田中 茂 広島大学, 医歯薬保健学研究科(医), 講師 (20512651)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細見 直永 広島大学, 医歯薬保健学研究科(医), 准教授 (70363190)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | GPR3 / Synapsin / PC12細胞 / 海馬神経細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
GPR3は中枢神経系神経細胞に豊富に発現し、恒常的Gs活性化能を有し細胞内cAMPレベルを維持する、ユニークなG蛋白共役型受容体である。本研究では、GPR3のシナプス形成・維持への影響を解析することによりGPR3分子基盤への理解を深め、中枢神経障害に対する新規再生療法へ応用を模索することを研究目的としている。
小脳顆粒神経細胞におけるGPR3発現は、神経突起伸張や細胞生存に寄与するが、我々は最近、小脳顆粒神経細胞においてGPR3小胞が神経突起先端へ運搬され、神経突起先端局所のPKA活性化に寄与することを明らかにした。一方、シナプシンは、cAMP依存性蛋白キナーゼの主要な基質でシナプス前終末に豊富に存在することが報告されている。以上の背景から、GPR3はシナプス前終末でシナプシン機能を調節する可能性が考えられる。そこで研究実施初年度である平成30年度では、神経細胞分化に伴うGPR3発現誘導がシナプシンの発現とリン酸化に与える影響について主にPC12細胞を用いて検討した。
PC12細胞を血清減少とNGF添加により分化させると、分化刺激12～48時間後で GPR3mRNA発現上昇を認めた。同様に、シナプシン2 mRNAは刺激後48時間後まで発現上昇を認めたが、シナプシン1、シナプシン3 mRNAの発現量は低下した。また、PC12細胞においてGPR3-GFP融合蛋白は神経突起先端方向に運ばれ突起先端に集積した。細胞分化に伴うGPR3発現をshRNAにより抑制すると、分化48時間後においてシナプシン2リン酸化の減弱傾向を認めた。
以上の結果から、GPR3は神経細胞分化に伴い発現が増加し、シナプシン2の発現とリン酸化に影響を与えることにより、プレシナプス機能を修飾する可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度の研究計画では、神経細胞におけるGPR3発現がシナプス形成・維持に与える影響について検討する予定であり、当初の目的通り研究が進んでいる。一方で、初代培養海馬神経細胞を用いた検討は次年度に持ち越して検討する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は、GPR3発現とシナプシン2の相互作用に関してさらに検討をすすめると共に、GPR3ノックダウンがプレシナプス機能に与える影響についてさらに検討をすすめる予定である。
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