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GluRδ2-Cbln1-NRXN複合体によるシナプス形成機構の構造基盤の解明

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 25121710
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

研究代表者

植村 健  信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (00372368)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード脳・神経 / シナプス形成 / 小脳 / 蛋白質複合体
研究実績の概要

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解明を目指し、GluRδ2-Cbln1-NRXN複合体の立体構造の解析を試みた。昨年度までにGluRδ2-NTD (N-terminal domain)およびCbln1の立体構造を決定しており、その立体構造の情報を元に部位特異的変異体のシナプス誘導能評価している。本年度はこれらの結果を確認するとともにシナプス誘導能評価に加え、GluRδ2-NTD部位特異的変異体とCbln1の結合能を解析した。その結果、シナプス誘導能が消失している変異体については、同時にCbln1との結合能が消失していることが確認された。特に、GluRδ2のIle11、Leu327、Trp332で構成される疎水性のポケットとそれに隣接するArg330がCbln1と相互作用に関わることが示唆された。さらにCbln1とGluRδ2の相互作用部位を探索するために、蛋白質架橋剤をもちいてCbln1-GluRδ2複合体を架橋し、トリプシン消化後の断片を質量分析装置で解析することで相互作用部位の同定を試みた。2種類の異なった蛋白質架橋剤を用いてCbln1とGluRδ2とが共有結合で架橋された複数のイソペプチドを同定された。Cbln1とNRXN1βについても同様の解析を行い、質量分析によってCbln1とNRXN1βの相互作用部位も同定した。さらにゲルろ過クロマトグラフィー(SEC)-多角度レーザー光散乱(MALS)をもちいた解析により、溶液中ではCbln1が6量体を形成しているこを、GluRδ2-NTDは2量体を形成していることを確認した。これらの情報を元に複合体の結合モデルを構築した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 2013 その他

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 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Mechanisms of splicing-dependent trans-synaptic adhesion by PTPδ-IL1RAPL1/IL-1RAcP for synaptic differentiation2015

    • 著者名/発表者名
      Yamagata A., Yoshida, T., Sato, Y., Goto-Ito, S., Uemura, T., Maeda, A., Shiroshima, T., Iwasawa-Okamoto, S., Mori, H., Mishina, M., Fukai , S.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 号: 1 ページ: 6926-6926

    • DOI

      10.1038/ncomms7926

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electron microscopy of primary cell cultures in solution and correlative optical microscopy using ASEM2014

    • 著者名/発表者名
      K.Hirano, T.Kinoshita, T.Uemura, H.Motohashi, Y.Watanabe, T.Ebihara, H.Nishiyama, M.Sato, M.Suga, Y.Maruyama, N.M.Tsuji, M.amamoto, S.Nishihara, C.Sato
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 143 ページ: 52-66

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2013.10.010

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] C1qファミリー分子Cbln1とその受容体であるグルタミン酸受容体GluRδ2とneurexinによる小脳シナプス形成の調節2014

    • 著者名/発表者名
      植村 健
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Atmospheric Scanning Electron Microscope (ASEM) Observes Axonal Segmentation and Synaptic Induction in Solution2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 主税, 木下 貴明, 植村 健, 平野 和己, 川田 正晃, 西山英利, 佐藤 真理, 海老原 達彦, 須賀三雄, 西原祥子
    • 学会等名
      2014 Microscopy & Microanalysis meeting
    • 発表場所
      ハートフォード, アメリカ合衆国,
    • 年月日
      2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シナプス形成を司る GluRδ2-Cbln1-Neurexin三者複合体の構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      植村 健
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ワークピア横浜/横浜産貿ホール マリネリア
    • 年月日
      2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 受容体でコートした磁気ビーズによる初代培養シナプス形成誘導のASEM水中免疫電顕2014

    • 著者名/発表者名
      植村健、佐藤真理、西山英利、須賀三雄、佐藤主税
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2014-05-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シナプス形成を司るGluRδ2-Cbln1-Neurexin 三者複合体の構造解析

    • 著者名/発表者名
      植村健
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Synapse formation in the brain. Cortical Development. Neural Diversity and Neocortical Organization2013

    • 著者名/発表者名
      Mishina M, Yoshida T, Yasumura M, Uemura T
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Springer Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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