2015 Fiscal Year Annual Research Report
少数のプロトンが駆動するシナプス小胞再充填の定量解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Spying minority in biological phenomena -Toward bridging dynamics between individual and ensemble processes- |
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| Project/Area Number |
26115716
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
高森 茂雄 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10397002)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 神経伝達物質 / シナプス小胞 / シナプス伝達 / プロトン勾配 / グルタミン酸 / GABA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経伝達物質のシナプス小胞への再充填は、液胞型プロトンATPアーゼが形成する小胞内外のプロトン電気化学勾配によって駆動される。一方で、再充填のプロトン化学勾配依存性は神経伝達物質によって異なることが示唆されているものの、神経伝達物質によって小胞内外のプロトン勾配が異なるか否か、再充填過程でのプロトンの共役機構は知られていない。当該年度は、哺乳類脳内の主要な興奮性伝達物質であるグルタミン酸を含む小胞と抑制性伝達物質であるGABAを含む小胞における小胞内pHと緩衝能、及び、リサイクリング中の再酸性化時におけるプロトンの挙動を定量することを試みた。その結果、GABAを含む小胞はグルタミン酸を含む小胞に比べて定常状態の小胞内pHが顕著に高く(pH 6.5)、また小胞内腔緩衝能が約2分の1と低いことがわかった。電気刺激によりエキソサイトーシスを喚起し、その後のエンドサイトーシスと酸性化をモニターすると、興味深いことに抑制性ニューロンでは、エンドサイトーシス後に小胞が一旦過剰に酸性化され、その後徐々にアルカリ化が進み定常状態のpHに回復する現象が観察された。このGABA小胞に特徴的な小胞内pH変化がプロトン依存性のGABA再充填機構と共役しているか否かを検討するために、GABA輸送を司るVGAT欠損ニューロン培養を作成し、小胞内pHの測定を行ったところ、高い定常状態pHと再酸性化における特徴的なプロトンの挙動は見られなかった。これらの結果から、GABAの小胞再充填はGABAとプロトンの交換によって起こり、その時定数は35℃において約25秒程度の遅い反応であることが推察された。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] miR-199a links MeCP2 with mTOR signaling and its dysregulation leads to Rett Syndrome phenotypes.2015
Author(s)
Tsujimura K, Irie K, Nakashima H, Egashira Y, Fukao Y, Fujiwara M, Itoh M, Uesaka M, Imamura T, Nakahata Y, Yamashita Y, Abe T, Takamori S, Nakashima K.
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Journal Title
Cell Rep
Volume: 12
Pages: 1887-1901
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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