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神経伝達物質放出に関わる分泌装置複合体の生理機能を明らかにするため、まず、シンタキシン、VAMP、SNAP-25などと共に分泌装置複合体を形成するシナプトタグミン(SYT)を欠失したPC12細胞を用い分泌能の検討を行った。刺激は神経伝達物質の異常分泌を引き起こすαラトロトキシン(αLTX)を用い予め細胞に取り込ませた[^3H]ノルエピネフリンの放出を測定した。
外液にCaが存在する条件下でαLTXを作用させると、欠損株も正常株と同様の神経伝達物質の放出を示した。一方、細胞外にCaが存在しない条件では、正常PC12細胞で見られる神経伝達物質の放出が欠損株ではほとんど観察されなかった。この欠損株にラットのSYT1遺伝子を導入し、SYTの発現レベルが異なる細胞株を4クローン作成した。このSYT発現回復株では、Ca非依存的なαLTX誘発性伝達物質放出能の回復が見られた。以上の結果からSYT1がαLTXにより引き起こされる神経伝達物質放出に関わることが明らかとなった。
次に、SYT1のCa/CaM kinaseIIによるリン酸化部位の検討を行った。精製したSYTをCa/CaMkinase IIによりリン酸化した後、2Dペプチドマッピングを行ったところ、主にリン酸化されているペプチドは一断片のみであった。大腸菌で発現させたSYT1のC末端領域(αLTX受容体との結合部位)融合蛋白質は、Ca/CaM kinase IIによりリン酸化された。以上の結果からSYTはニューレキシンとの相互作用に関わるC末端領域がCa/CaM kinase IIによりリン酸化されることが示唆された。
本研究により分泌装置複合体を形成しているタンパク質の分泌へに関与が明らかとなり、また、その結合がタンパク質リン酸化酵素により調節される可能性が示唆された。
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