2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of presynaptic proteins which regulate construction, maintenance and strengthen cholinergic synapses
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25290025
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
持田 澄子 東京医科大学, 医学部, 教授 (30096341)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シナプス / コリン作動性神経 / 発火 / カルシウム / シナプス小胞 / アクフィブゾーン / タンパク質 / シナプス可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「構築されたコリン作動性シナプスのシナプス活動に依存してダイナミックに変化するシナプス可塑性を担う蛋白分子の動態を明らかにする研究」のうち、平成29年度は、ラット培養神経細胞成熟期（4週< ）シナプス前細胞のアクティブゾーンタンパク質やカルシウム結合タンパク質の遺伝子操作による機能阻害を起こして、電子顕微鏡像、および電気生理学的手法によるシナプス伝達効率変化を解析し、下記の①、②の結果を得た。
① アクティブゾーンタンパク質の1つであるCASTのshRNA導入よる機能障害は、アクティブゾーン膜直下80 nm以内のシナプス小胞を消失させ、CASTがシナプス小胞ドッキング、プライミングに不可欠であることが確認された。
② シナプス小胞に発現するカルシウム結合タンパク質であるSynaptotagmin 1と7のsiRNA導入よる機能障害は、頻回活動電位発生によるシナプス小胞枯渇後のアクティブゾーンへの速い小胞リサイクリングと遅い小胞リサイクリングをそれぞれが遅延し、Synaptotagminの異なるアイソフォーム1と7がカルシウム濃度上昇によるエンドサイトーシスのinitiator として、Dynamin 1,2,3活性化に起因する異なる小胞再取り込み経路選択に介在することが確認された。
①、②の結果から、ACh含有シナプス小胞のドッキング、プライミング、開口放出、エンドサイトーシスの時空間的活性化機構が明らかになり、研究成果を日本生理学会で発表した。
さらに、これまでの研究成果をもとに、A）活動電位発火によって動員されたカルシウムの濃度変化に依存して、200ミリ秒以内に様々タンパク質が活性化されてシナプス小胞動態を調節すること、B）シナプス前終末のカルシウムチャネルの調節機構について国内外での学会で講演し、また総説を執筆して発表した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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