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シナプス形成におけるGluRδ2ーCbln1ーNRXN三者複合体の構造学的解析

公募研究

研究領域細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
研究課題/領域番号 23121509
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関信州大学 (2012)
東京大学 (2011)

研究代表者

植村 健  信州大学, 医学部, 講師 (00372368)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードシナプス形成 / 小脳 / 蛋白質複合体 / 脳・神経
研究実績の概要

シナプス形成は、脳神経回路網の発達において要のステップであり、正確な神経情報の情報伝達や脳の高次機能に極めて重要である。本研究では、小脳シナプス形成を担うグルタミン酸受容体GluRδ2ーCbln1ーNeurexin三者複合体の構造解析によって相互作用の特異性と機能制御のメカニズムを明らかにし、脳におけるシナプス形成機構の構造基盤に基づく厳密な理解と制御機構の基本原理を解明することを目的に、複合体の結晶構造解析を試みた。H23年度の研究で明らかとなった複合体の化学量論比のデータ(GluRδ2:Cbln1:Neurexin=1:2:4)を基に、GluRδ2-NTD (N-terminal domain)ーCbln1ーNeurexin1β-ECD(Extra cellular domain)三者複合体およびGluRδ2-NTDーCbln1、Cbln1ーNeurexin1β-ECD二者複合体を調整し、結晶化を試みた。Cbln1ーNeurexin1β-ECDについてはCbln1ーNeurexin1β-ECD二者複合体と期待される微小結晶を得ることができた。一方、GluRδ2-NTDおよびCbln1についてはそれぞれ単体の高分解能結晶が得られ、結晶構造を分解能2.8オングストロームおよび2.2オングストロームで決定することに成功した。小脳シナプス形成を担う受容体および分泌タンパク質の構造が明らかになり、引き続き受容体複合体の結晶構造を明らかにしていくことで、三次元構造に基づいた相互作用の特異性、構造変化による機能変換を解析していくことが可能になると期待される。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] シナプスオーガナイザーによるシナプス形成の制御機構2013

    • 著者名/発表者名
      植村 健
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 53 号: 2 ページ: 090-093

    • DOI

      10.2142/biophys.53.090

    • NAID

      10031151788

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular mechanism of parallel fiber-Purkinje cell synapse formation2012

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Mishina, Takeshi Uemura, Misato Yasumura and Tomoyuki Yoshida
    • 雑誌名

      Frontiers in Neural Circuits

      巻: 6 ページ: 90-90

    • DOI

      10.3389/fncir.2012.00090

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GluRδ2 assembles four neurexins into trans-synaptic triad to trigger synapse formation2012

    • 著者名/発表者名
      Lee, S., Uemura, T., Yoshida, T., Mishina, M.
    • 雑誌名

      J.Neurosci.

      巻: 32 号: 13 ページ: 4688-4701

    • DOI

      10.1523/jneurosci.5584-11.2012

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] グルタミン酸受容体δ2は3者複合体を介してニューレキシンを4量体化することでシナプス形成 を制御する2012

    • 著者名/発表者名
      植村 健、李 聖真、吉田 知之、三品 昌美
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋市
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] GluRδ2-Cbln1-Neurexin 三者複合体によるシナプス形成の制御機構2012

    • 著者名/発表者名
      植村 健
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「シナプス可塑性の作動原理~分子から行動まで」
    • 発表場所
      生理学研究所職員会館2階 大会議室, 岡崎市
    • 年月日
      2012-06-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GluRδ2はNeurexinを四量体化する事によってシナプス形成を誘導する2012

    • 著者名/発表者名
      李聖眞、植村健、吉田知之、三品昌美
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2012-03-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] GluRδ2-Cbln1-Neurexin三者複合体による小脳シナプス形成の制御2011

    • 著者名/発表者名
      植村健
    • 学会等名
      包括脳ネットワーク研究会大阪大学蛋白質研究所セミナー第2回神経科学と構造生物学の融合
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター中会議室(愛知県岡崎市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Tetrameric GluRδ2 for cerebellar synapse formation2011

    • 著者名/発表者名
      Lee SJ, Uemura T, Yoshida T, Mishina, M
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 41th Annual Meeting
    • 発表場所
      ウォルターワシントンコンベンションセンター(アメリカ合衆国ワシントン)
    • 年月日
      2011-11-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Trans-synaptic triad of postsynaptic GluRδ2, Cbln1, and presynaptic NRXN essential for cerebellar synapse formation2011

    • 著者名/発表者名
      Uemura T, Lee SJ, Yasumura M, Yoshida T, Mishina, M
    • 学会等名
      The 4th Molecular and cellular cognition society-ASIA Symposium
    • 発表場所
      ソウル大学(韓国ソウル)
    • 年月日
      2011-09-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Interaction among GluRδ2, Cbln1 and NRXN1 βin the trans-synaptic triad essential for cerebellar synapse formation2011

    • 著者名/発表者名
      Lee SJ, Uemura T, Yoshida T, Mishina M
    • 学会等名
      The 4th Molecular and cellular cognition society-ASIA Symposium
    • 発表場所
      ソウル大学(韓国ソウル)
    • 年月日
      2011-09-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グルタミン酸受容体δ2はCbln1を介してα-およびβ-neurexinと結合し小脳シナプス形成を調節する2011

    • 著者名/発表者名
      植村健、李聖眞、安村美里、吉田知之、三品昌美
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 小脳シナプス形成をつかさどるGluRδ2-Cbln1-Neurexin三者複合体2011

    • 著者名/発表者名
      植村健
    • 学会等名
      Advanced Imaging Seminar東京大学・ライカマイクロシステムズイメージングセンター5周年記念
    • 発表場所
      東京大学薬学部総合研究棟2階講堂(東京都文京区)(招待講演)
    • 年月日
      2011-01-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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