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近年、シナプス後部や樹状突起における局所的タンパク質合成がシナプス可塑性発現に関与していることが明らかとなってきた。これは、多くのmRNAが神経細胞体にのみ存在するのに対し、ある種のmRNAはシナプス後部や樹状突起に局在化しており、神経活動に依存して局所的に翻訳されることを示している。本研究代表者はこのような制御を受けている分子群のなかにシナプス可塑性発現のkey moleculesが含まれているはずだという仮説を立てた。
シナプス局在化mRNAを同定する目的で小脳シナプトソーム画分のmRNAの解析を行い、100種類のmRNAを同定した。これらのなかには翻訳制御をうけるmRNAの指標と考えられるcytoplasmic polyadenylation element(CPE)に似た配列を含むものが10数種類含まれていた。CPERsと命名した、これらのmRNAは翻訳制御をうける可能性が高いが、翻訳制御の前段階として樹状突起/シナプスに局在化する可能性も高いと考えた。そこで、実際にこれらのmRNAが小脳プルキンエ細胞や大脳皮質錐体細胞の樹状突起に局在化しているかどうかを小脳及び大脳の凍結切片を用いin situ hybridization法により検討した。その結果、CPERsの一つが小脳の一部のプルキンエ細胞において樹状突起にも局在化していることが判明した。また、大脳皮質においては領域特異的に内錐体細胞の樹状突起に局在化が認められた。現在、樹状突起局在化を担うシスエレメントの同定を試みているが、局在化に細胞あるいは領域特異性があるため、小脳あるいは大脳皮質切片上でのウイルスベクターによる遺伝子発現を検討中である。
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