シナプトタグミン1のSNAP-25への結合の神経伝達物質放出における生理的意義

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20590209
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 西木 禎一 Okayama University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (70423340)
• Keywords: 神経科学 / シナプス伝達 / シナプス小胞 / カルシウムイオン / 開口放出

Research Abstract

神経伝達物質放出の分子機構を解明するために、Ca2+センサーシナプトタグミン1と膜融合装置SNARE複合体との結合の役割を明らかにすることが本研究の目的である。本年度は、シナプトタグミン1との結合に関わるt-SNARE(SNAP-25/シンタキシン)分子上の結合部位の同定を試みた。
ヒト腎臓由来HEK293細胞で発現させた組替えタンパク質を用い野生型シナプトタグミン1とt-SNAREの相互作用を調べたところ、シナプトタグミン1とシンタキシンのCa2+非依存性結合が観察された。シナプトタグミン1の推定エフェクター結合領域に存在するリジン残基の正電荷を中和すると、シンタキシンとの結合が激減した。このことから、シンタキシン側のシナプトタグミン結合部位は、負に帯電していると推察された。そこで、シンタキシンのSNARE複合体形成ドメインに存在する15個の負に帯電したアミノ酸残基がシナプトタグミンの結合に重要な役割を果たしているかどうかについて調べるために、立体構造上近接した複数のアスパラギン酸およびグルタミン酸残基を組合せてアスパラギンおよびグルタミンにそれぞれ置換した10種類の多重変異シンタキシンを作製した。これらの変異の結合に及ぼす影響について調べ、シナプトタグミン1との結合に関与していると考えられるアミノ酸残基を着目した15個のうち1番目から6番目の6つにまで絞り込んだ。
これらの成果は、2009年7月に京都で開催される36th International Congress of Physiological Sciencesで発表予定である(演題採択済み)。