シナプス後肥厚部(PSD)特異的蛋白質の検索と機能解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12053249
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 祖父江 憲治 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20112047)
• 研究分担者: 西田 亙 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80271089) ; 立花 太郎 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80311752)
• キーワード: シナプス後肥厚部 / ロイシンジッパー / EVH1ドメイン / 代謝性グルタミン酸受容体 / dendritic spine / dendritic shaft / クラスター形成 / モノクローナル抗体

研究概要

PSD(シナプス後肥厚部)のダイナミックにして特徴的形態を形成する物質根拠とそのメカニズムを追究するべく、PSD特異的モノクローナル抗体を用いたPSD構成蛋白質の検索とその機能解析を本研究の目的とした。
1)モノクローナル抗体によるPSD構成蛋白質の検索
分子量800kD〜25kDの30種類の蛋白質に対するモノクローナル抗体を用いてイムノスクリーニングにより検索を進行中で、3種類の新現蛋白質をクローニングし、4種類のPSDに局在する既知蛋白質を同定した。
2)PSD-Zip45の機能解析
N末側にEVH1ドメイン、C末側に特有のロイシンジッパー・モチーフを有する蛋白質をクローニングし、PSD-Zip45と名づけた。EVH1ドメインはI型代謝性グルタミン酸受容体(mGluR1およびmGluR5)と結合し、ロイシンジッパー・モチーフは強力な自己多量体形成能を示す。そこで、COS7細胞共発現系を用いて、PSD-Zip45によるmGluR1αクラスター形成を証明した。また、シナプスへのPSD-Zip45ターゲッティング機構を解明した。さらにPSD-Zip45の新たな機能を解析する目的で、yeast-two hybrid法によりPSD-Zip45結合蛋白質の検索を用い、新規2蛋白質と既知3蛋白質をクローニングした。
3)PSD-Zip70の機能解析
C末側にロイシンジッパー・モチーフとコイルドコイル構造を有する新規蛋白質をクローニングし、dendritic spineおよびshaftに局在することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Okabe,S., et al.: "Activity-dependent bidirectional translocation of a postsynaptic density protein PSD-Zip45 (Homer 1c) in Hippocampal neurons"J.Neurosci.. (in press). (2001)
• [文献書誌] Tadokoro,S., et al.: "Involvement of unique leucine-zipper motif of PSD-Zip45 (Homer 1c/vesl-1L) in group 1 metabotropic glutamate receptor clustreing."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 13801-13806 (1999)
• [文献書誌] Yamada,Y., et al.: "Actinvation of channel activity of the NMDA receptor-PSD-95 complex by guanylate kinase-associated protein (GKAP) "FEBS Lett.. 458. 295-298 (1999)
• [文献書誌] Hayashi,K., et al.: "Changes in the balance of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B (Akt) and the mitogen-activated protein kinases (ERK/p38MAPK) determine the phenotype of visceral and vascular smooth muscle cells."J.Cell Biol.. 145. 727-740 (1999)
• [文献書誌] Yamada.Y., et al.: "Modulation of the channel activity of the e2/z1-subtype of N-Methyl D-Aspartate Receptor by PSD-95"J.Biol.Chem.. 274. 6647-6652. (1999)