シナプスの分子構築と蛋白質リン酸化による制御機構の解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11680768
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 谷口 寿章 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教授 (10257636)
• 研究分担者: 松原 守 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助手 (90288481)
• キーワード: 質量分析 / プロテオーム解析 / シナプス / 翻訳後修飾 / 蛋白質リン酸化 / シグナル伝達

研究概要

本研究の目的は大きく2つに分けられる。即ち(1)プレシナプスにおける開口放出の蛋白質リン酸化による制御機構の解明と(2)シナプスの分子構築、シグナル伝達系の解析である。(1)に関しては、シナプス小胞蛋白質、SNARE複合体構成蛋白質のリン酸化状態の変化を、超高感度質量分析法を用いて解析すること目的とする。(2)においては、同様に質量分析法を用いて、成長円錐を中心としたプレシナプス、後シナプス肥厚部を中心としたポストシナプスの分子構築を明らかにする。同時にリン酸化を特異的に検出することで、それぞれの蛋白質のリン酸化部位を同定する。さらに蛋白質間の相互作用を総合的に明らかにする。本年度においては、これらの研究を実現するためにの基礎的技術の開発を行った。その結果、二次元電気泳動ゲルを銀染色し、観測されたスポットを切り出し、MALDI-TOFによるペプチドフィンガープリンティング方により、ゲノムデータベース上で検索するシステムを確立した。大量試料を迅速に処理するため、試料処理ロボットを用い、試料の脱塩からMALDI-TOF用のサンプルターゲットに自動塗布するシステムを開発した。さらに蛋白質リン酸化を効率よく解析するために、当研究所所有の三連四重極型質量分析計を用い、いわゆるペアレントスキャン法によるリン酸化ペプチド検出システムを確立することに成功した。今後はこれらの技術を用いて、主としてシナプス小胞、後シナプス肥厚部等の構成蛋白質の解析と、それらのリン酸化による制御機構を明らかにして行きたい。

研究成果

• [文献書誌] Uedaira, H., et al.: "Domain organization of flagellar hook protein from Salmonella typhimurium"FEBS Lett. B. 421. 203-207 (1999)
• [文献書誌] Takasaki, A., et al.: "Identification of the calmodulin-binding domain of neuron-specific protein kinase C substrate protein CAP-23/NAP-22 : Direct involvement of protein myristoylation in calmodulin-target protein interaction"J. Biol. Chem.. 274. 11848-11853 (1999)
• [文献書誌] Manenti, S., et al.: "Phosphorylation of the myristoylated PKC substrate MARCKS by the cyclin E-Cdk2 complex in vitro"Biochem. J.. 340. 775-782 (1999)
• [文献書誌] Taniguchi, H.: "Protein myristoylation in protein-lipid and protein-protein interactions (Review)"Biophys. Chem.. 82. 129-137 (1999)
• [文献書誌] 谷口寿章: "質量分析法のタンパク質構造解析への応用とプロテオーム解析"実験医学. 17. 2550-2554 (1999)
• [文献書誌] Yamauchi, E. and Taniguchi, H.: "Neural development (Uemura, K. Kawamura, K. and Yazaki, T., eds.)"Springer-Verlag, Tokyo. 416-420 (1999)
• [文献書誌] Yamauchi, E., et al.: "Neural development (Uemura, K. Kawamura, K. and Yazaki, T., eds.)"Springer-Verlag, Tokyo. 421-424 (1999)