シナプス後肥厚部(PSD)構成蛋白質の分子構築とシナプス可塑性における機能解析

• 研究課題/領域番号: 11170235
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 立花 太郎 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80311752)
• 研究分担者: 西田 亙 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80271089)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円); 2000年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 1999年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: シナプス / PSD / モノクロナール抗体 / ロイシンジッパー / グルタミン酸受容体 / エンドサイトーシス / モノクローナル抗体 / EVH1ドメイン / 代謝型グルタミン酸受容体 / NMDA受容体

研究概要

シナプス後肥厚部(post synaptic density:PSD)特異的モノクローナル抗体を作製し、複数の新規PSD蛋白質のクローニングに成功した。その中の1つ、PSD-Zip45はN末側にEVH1、C末側にロイシンジッパードメインを有していた。細胞内での発現実験などからPSD-Zip45はN末側で代謝型グルタミン酸受容体1型(mGluR)に結合し、ロイシンジッパーを介してmGluRをクラスター形成させることを明らかにした。他の結合蛋白を検索した結果、PSD-Zip45はNMDA受容体アンカー蛋白質や細胞骨格蛋白質など複数の蛋白質に結合することを見いだし、シナプスの分子構築において中心的な役割を果たしている可能性を示した。
一方、PSD特異的モノクローナル抗体を用いて別にクローニングした新規蛋白質PSD-Zip70は、全長601アミノ酸、SDS-PAGE上の分子量が70kDaで、C末端側にロイシンジッパーモチーフを有しているが、その他に特徴的な配列は見い出せない。ノーザンブロット解析の結果、PSD-Zip70は神経特異的に発生の初期段階から発現していることが判明した。yeast two-hybrid法を用いて結合因子の探索を行ったところ、複数の蛋白質がPSD-Zip70に結合することが明らかとなった。その中のいくつかはエンドサイトーシス関連蛋白であり、PSD-Zip70はエンドサイトーシスに関わる分子である可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Tanake,K.: "The small GTP-binding protein TC10 promotes nerve elongation in neuronal cells, and its expression in induced during nerve regeneration in rats."J.Neurosci.. 20. 4138-4144 (2000)
• [文献書誌] Tachibana,T.: "Recycling of importin-alpha from the nucleus is suppressed by loss of RCC1 function in living mammalian cells."Cell Struc.Func.. 25. 115-5123 (2000)
• [文献書誌] Matsubae,M.: "Characterization of the nuclear transport of a novel leucine-rich acidic nuclear protein-like protein."FEBS Lett.. 468. 171-175 (2000)
• [文献書誌] Ikuta,T.: "Necleocytoplasmic shuttling of the aryl hydrocarbon receptor."J.Biochem.. 127. 503-509 (2000)
• [文献書誌] Tadokoro, S., Tachibana, T., Imanaka, T., Nishida, W. and Sobue, K.: "Involvement of unique leucine-zipper motif of PSD-Zip45(Homer 1c/vesl-1L) in group 1 metabotropic glutamate receptor clustering"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 13801-13806 (1999)
• [文献書誌] Tachibana, T., Hieda, M., Yokoya, F., Kose, S., Imamoto, N. and Yoneda, Y.: "A monoclonal antibody to the C-terminal acidic portion of Ran inhibits both recycling of Ran and nuclear protein import in living cells"J. Cell Biol.. 144. 645-655 (1999)
• [文献書誌] Tachibana, T., Hieda, M. and Yoneda, Y.: "Up-regulation of nuclear protein import by nuclear localization signal sequences in living cells"FEBS Lett.. 442. 235-240 (1999)
• [文献書誌] Yokoya, F., Imamoto, N., Tachibana, T and Yoneda, Y.: "β-Catenin can be transported into the nucleus in a Ran-unassisted manner"Mol. Biol. Cell. 10. 1119-1131 (1999)
• [文献書誌] Kikuchi, N., Gohshi, T., Kawahire, S., Tachibana, T. et al.: "Molecular Shape and ATP Binding Activity of Rat p50, a Putative Mammalian Homologue of RuvB DNA Helicase"J. Biochm.. 125. 487-497 (1999)
• [文献書誌] Kose, S., Imamoto, N., Tachibana, T., Yoshida, M. and Yoneda, Y.: "β-Subunit of nuclear pore-targeting complex (Imporin b) can be exported from the nucleus in a Ran-unassisted manner"J. Biol. Chem.. 274. 3946-3952 (1999)