イオン透過型グルタミン酸受容体デルタ2サブユニットによるシナプス伝達制御機構

• Project/Area Number: 04J61617
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Neuroscience in general
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 矢和多 智 京都大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: GluRδ2 / シナプス可塑性 / 小脳 / プルキンエ細胞

Research Abstract

小脳は運動学習をつかさどる脳部位であり、運動学習の細胞レベルでの基礎過程の一つがプルキンエ細胞で起こる長期抑圧であると考えられている。グルタミン酸受容体デルタ2サブユニット(GluRδ2),は小脳プルキンエ細胞でのみ特異的に発現しており、欠損型のプルキンエ細胞は長期抑圧を誘導できないことが知られている。しかしながら、GluRδ2がどのように長期抑圧誘導に関わっているか、またそれ以外の機能があるのかどうかは分かっていない。GluRδ2に結合する分子がいくつか同定されているが、長期抑圧誘導での役割について解明されていない。
私は、様々な変異GluRδ2をGluRδ2欠損型細胞に強制発現させ、長期抑圧を回復できるか否かを調べることで、GluRδ2のどの部位が長期抑圧に必要であるかを調べた。その結果、GluRδ2のC末細胞内領域の膜近傍部位が長期抑圧に必要であることが明らかになった。またGluRδ2のC末細胞内膜近傍部位に相当するペプチドを過剰に発現させることにより、長期抑圧が起こらなくなった。これらは、この部位を介したGluRδ2と他分子との相互作用が長期抑圧誘導に必要であることを示唆している。
そこでYeast Two Hybrid法を用いてこの領域と相互作用する分子の探索を行った結果、候補分子として既に長期抑圧に関与することが知られている分子を得ることができた。この分子とGluRδ2はプルキンエ細胞内で共局在しており、また小脳抽出液を用いた共免疫沈降法でもこの結合を観察することができた。さらに、長期抑圧を抑制する効果のあるGluRδ2のC末細胞内領域の膜近傍部位によりこれらの結合が阻害された。以上のことから、この分子とGluRδ2の結合が長期抑圧誘導に必要であると考えられる。