シナプス前性機能素子の局在制御機構

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25430074
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 奥田 隆志 慶應義塾大学, 薬学部, 准教授 (00322040)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: エンドサイトーシス / シグナル配列 / 小胞トランスポーター

Outline of Annual Research Achievements

シナプス伝達において、シナプス前部における小胞型神経伝達物質トランスポーターによるシナプス小胞への神経伝達物質の充填は不可欠であるが、トランスポーターがシナプス小胞に局在するためにはエンドサイトーシスが必須なステップとなる。本研究では、培養細胞発現系におけるムスカリン性アセチルコリン受容体をレポーター分子とするクラスリン依存性エンドサイトーシス・シグナル配列検索系を構築した。この系を利用して、小胞GABAトランスポーターVGATのエンドサイトーシス・シグナル配列の探索を行ったところ、VGATのN末端領域においてPhe-44を中心とする新しいタイプのシグナル配列を見出した。N末端領域の組換えタンパク質を用いた生化学的実験の結果、VGATはクラスリン系アダプタータンパク質AP2のalpha/sigma2サブユニットと特異的に結合することを見出し、その結合様式はジロイシンモチーフと類似していることが分かった。また、VGATのシグナル配列をAlaに置換させた変異体をラット海馬初代培養神経細胞に発現させてシナプスでの局在を解析したところ、シナプス小胞より形質膜に多く局在しており、このシグナル配列はVGATのシナプスにおけるエンドサイトーシスに重要であることが分かった。VGATはPhe-44付近のシグナル配列を介してAP2と結合し、クラスリン依存性エンドサイトーシスを介してシナプス小胞に局在すると考えられる。