2015 Fiscal Year Annual Research Report
シナプスオーガナイザースプライスバリアントの時空間的発現様式の解明
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26640038
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
吉田 知之 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (90372367)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | シナプスオーガナイザー / スプライシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中枢シナプス形成の一端はシナプスオーガナイザーと呼ばれるシナプス前終末、後終末分化を誘導する活性を有する細胞接着分子複合体が担う。最近、我々はシナプスオーガナイザーである受容体チロシン脱リン酸化酵素PTPδの細胞外領域に形成されるスプライス多様性がシナプスオーガナイザー複合体の組み合わせの決定要因であることを発見した。このことからPTPδ遺伝子のスプライス制御が神経回路網形成の標的特異性を保証する分子基盤であるという新たな可能性が示唆された。本研究では脳内の各神経細胞におけるPTPδ遺伝子のスプライスバリアントの発現パターンを可視化したモデルマウスを作出することによって、シナプスオーガナイザーのスプライスバリアントの発現様式と脳神経回路網の構築機構を明らかにすることを目的とする。
発達期マウス脳内にはPTPδのAサイトおよびBサイトに挿入されるミニエクソン配列の有無と組み合わせによって、少なくとも８種類のスプライスバリアントが発現していた。これら８種類のPTPδスプライスバリアント発現比率は脳部位ごとに大きく異なっていた。さらに同一脳部位においても発達時期に応じて８種類のPTPδスプライスバリアント発現比率が変化することが判った。一方、単一神経細胞に発現するPTPδスプライスバリアントの種類は比較的少数であることが判った。
PTPδとそのスプライスバリアント特異的リガンドであるIL1RAPL1,IL-1RAcPとの複合体のX線結晶構造解析から、Aサイトに挿入されるミニエクソンペプチドはこれらのリガンドとの結合面を形成することが明らかとなった。一方、Bサイトに挿入されるミニエクソンペプチドはPTPδの細胞外イムノグロブリンドメインの相対的位置関係を調節することによって、リガンドの認識に寄与することが示唆された。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Mechanisms of splicing-dependent trans-synaptic adhesion by PTPδ–IL1RAPL1/IL-1RAcP for synaptic differentiation.2015
Author(s)
Yamagata A, Yoshida T*, Sato Y, Goto-Ito S, Uemura T, Maeda A, Shiroshima T, Iwasawa-Okamoto S, Mori H, Mishina M, Fukai S*.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 6
Pages: 6926
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 小脳シナプス形成を制御するGluD2-Cbln1-neurexin接着分子複合体の構造基盤2015
Author(s)
植村健, 佐藤祐介, 山形敦史, 吉田知之, 後藤桜子, 前田亜沙美, 城島知子, 田渕克彦, 三品昌美, 深井周也.
Organizer
第38回日本分子生物学会年会 ワークショップ.
Place of Presentation
神戸国際会議場, 神戸
Year and Date
2015-12-01
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[Presentation] シナプス形成を司るIL1RAPL1-PTPδ複合体の構造基盤2015
Author(s)
吉田知之, 山形敦史, 佐藤祐介, 伊藤桜子, 植村健, 前田亜沙美, 城島知子, 岡本志穂, 森寿, 三品昌美, 深井周也.
Organizer
第38回日本神経科学大会
Place of Presentation
神戸国際会議場, 神戸
Year and Date
2015-07-31
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