2018 Fiscal Year Annual Research Report
Super-resolution imaging of synaptic proteins regulated with ubiquitin ligase SCRAPPER
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26460388
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
矢尾 育子 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 准教授 (60399681)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | SCRAPPER / シナプス / 超解像 / 蛋白質 / イメージング / 神経可塑性 / 老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ユビキチンプロテアソーム系による選択的蛋白質分解は神経細胞を含む様々な細胞機能の制御に重要である。ユビキチン化の異常は多くの神経変性疾患で見られ、神経伝達物質放出異常もまた多くの神経疾患に関与する。シナプスにおけるユビキチン化の時空間的な詳細を明らかにすることは神経難病の医化学的病態理解に役立つと期待される。
以前に申請者らが同定したユビキチンリガーゼSCRAPPERに着目し、ユビキチンプロテアソーム系による神経シナプス脱構築および神経伝達制御の分子機構解明を目的として、Scrapperノックアウトマウス脳で変動している分子の検出を試みた。
抗体アレイおよび定量プロテオーム解析によりノックアウトマウスと野生型マウス脳における発現蛋白質を同定し、発現量を比較することにより変動している蛋白質を見出した。これまでに特定した標的分子の変化が再現するとともに、他の分子においてもScrapperノックアウトマウス脳では大きな量的変動が起こっていることが明らかとなった。
さらに、質量顕微鏡でScrapperノックアウトマウス脳における低分子物質の局在変化を観察した結果、複数の神経伝達物質が脳の領域ごとに変化していることが明らかとなった。特に、グルタミン酸とGABAが変化しており、この結果はこれまで我々が明らかにしてきたSCRAPPERの神経組織における役割、すなわち神経伝達物質の放出制御、神経可塑性、恐怖および不安様行動との関連が示唆された。得られた結果から、ユビキチンリガーゼSCRAPPERを介した脳機能制御を理解することを試み、研究結果と考察をまとめ、学術論文として投稿した。
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