運動神経のシナプス小胞における低分子量GTP結合蛋白質smg p25Aの役割

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03807003
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 溝口 明 神戸大学, 医学部, 講師 (90181916)
• 研究分担者: 井出 千束 神戸大学, 医学部, 教授 (70010080)
• キーワード: ras衡遺伝子産物関連蛋白質 / 低分子量GTP結合蛋白質 / smg p25A / rab 3A p25 / シナプス小胞関連蛋白質 / アクティブゾ-ン / シナプス小胞リサイクリング機構 / 神経筋接合部 / smg p25G GDI

研究概要

本年度は神経伝達物質放出過程のシナプス小胞リサイクリング機構におけるsmg p25A(rab 3A)の作用点に関して、結経筋接合部を用いて免疫電顕組織学的検役を行ない、以下の結果を得た。1).中等度のsmg p25A免疫反応が、運動神経末の大部分のシナプス小胞上に認められた。2).高度のsmg p25A免疫反応が前シナプス膜の微小領域(巾0.1〜0.2μm)とそれをとり囲む数個のシナプス小胞に認められた。このsmg p25A高度反応領域は互いに約0.4μm間隔でサイコロの6の目のように配列していた。3).終末前の運動神経軸索では、中等度のsmg p25A免疫反応が軸索細胞質(アクソプラスマ)に均一に認められた。これらの結果から、smg p25Aは、シナプス小胞関連蛋白質であることが示唆された。このsmg p25Aの機能ドメインの大きさおよび配列様式は従来ホ乳動物で報告されてきたアクティブゾ-ンと極めて類似していた。このことは、smg p25Aがシナプス小胞の開口分泌の部位の指定に関与する可能性を指唆している。また同時にシナプス内のシナプス小胞がsmg p25A含有量に基づき2群(smg p25A高濃度含有群と中等度含有群)に分けうることも明らかになった。このようにsmg p25Aは、シナプス内において、特定の機能部位(おそらくアクティブゾ-ン)を中心とした濃度匂配をもって分布することが明らかとなり、シナプス小胞のリサイクリング機構を含めた神経伝達物質放出機構の解析に極めて重要な位置を占める蛋白質であることが判明した。
一方、smg p25Aの調節蛋白質、smg p25A GDP解離抑制蛋白質(smg p25A GDI)の組織分布も検討し、本蛋白質が神経系では、細胞体軸索、シナプスのすべての存在することを明らかにした。現在、さらにsmg p25Aのシナプス内局在について、検討を進めている。これらの研究から、神経伝達物質放出機構が分子レベリで解明しうると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Mizoguchi,A.: "Ultrastructural localization of smg p25A/rab3A p25,a ras p21ーrelated GTPーbinding protein,at the rat neuromuscular junction." Brain Res.
• [文献書誌] Mizoguchi,A.: "Ultrastructural localization of smg p25A/rab3A p25 GDP dissociation inhibitor in rat central nervous system." manuscript.
• [文献書誌] Mizoguchi,A.: "Ultrastructural localization of smg p25A/rab3A p25 GDP dissociation inhibitor in rat central peripheral nervous system." manuscript.
• [文献書誌] Yorifuji,H.: "Differential localization of a small molecular GTPーbinding protein,smg p25A(rab 3A),between exocrinecells and endocrine cells in vivo." J.Cell Science. (1992)
• [文献書誌] Matsuda,K.: "Distribution of smg p25A and smg p21s,ras p21ーlkieguanine nucleotide binding proteins,in rat stomach." Am.J.Physiol.(1992)
• [文献書誌] Takayama,K.: "Similarity of expression of low molecular weight G proteins smg p21A and ras p21 in normal and malignant human tissues." Cancer Res.51. 2223-2228 (1991)