2020 Fiscal Year Research-status Report
シナプスにおける時・空間近接分子群の同定手法の開発
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19K22439
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
深田 優子 生理学研究所, 分子細胞生理研究領域, 准教授 (40416186)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | プロテオミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生体タンパク質、とりわけ疾患関連タンパク質の相互作用分子を高い時・空間的解像度で同定するために、(1)不溶性が高い細胞膜に起こるタンパク質相互作用、(2)酵素と基質間結合のような一過的なタンパク質相互作用や(3)細胞種特異的なタンパク質相互作用の同定・解析手法を確立することを目指す。具体的には、てんかん関連リガンド-受容体や脂質修飾関連酵素をモデルタンパク質として、超解像プロテオミクス法の開発に挑戦する。2020年度は、2019年度に構築した実験条件とリソースを活用し、シナプス不溶性画分からタンパク質複合体の精製と構成分子の同定を進めた。具体的には、ADAM22を含むシナプスタンパク質複合体を網羅的、特異的、定量的に同定した。タグを挿入したノックインマウスを作製し、野生型マウス脳をネガティブコントロールとすることで特異性を担保した。シナプス画分のADAM22複合体構成タンパク質には、NMDA受容体、AMPA受容体等の受容体、イオンチャネルやLRRTM4-Neurexinといった接着分子などが含まれていた。また、これら膜タンパク質との結合はPSD-95を代表とするMAGUK足場タンパク質を介することを明らかにした（Fukata et al, PNAS 2021）。また、酵素と基質間結合についても、ある脂質修飾関連酵素に関して、実験リソースの整備と精製を終え、新たな酵素-基質ペアの候補を得た。さらに、シナプスタンパク質複合体の同定技術を初代培養神経細胞に応用し、細胞種特異的な相互作用分子の同定のための実験を開始した。
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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
(1) シナプス不溶性画分からADAM22のシナプスタンパク質複合体を精製、同定し、論文発表を行った（Fukata et al, PNAS 2021）。
(2) 脂質修飾関連酵素の相互作用分子を探索し、候補分子を得た。
(3) 神経細胞種特異的なシナプスタンパク質複合体の同定に向けた実験を推進した。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) 脂質修飾関連酵素の相互作用分子の機能解析を進める。
(2) 神経細胞種特異的なシナプスタンパク質複合体を同定する。
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| Causes of Carryover |
（次年度使用額が生じた理由）準備済みの研究リソースと予備的知見を活用して効率よく実験をおこなうことにより、物品費の執行が減少した。今後、目的をより精緻に達成するために更なる研究を実施する必要がある。
（使用計画）
研究項目２，３のための物品費（神経細胞培養等）およびその他（動物飼育費、分析室使用量など）として、計画的に執行する。
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