シナプス小胞放出の分子機序

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15300132
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 城所 良明 群馬大学, 医学部, 教授 (00053083)
• 研究分担者: 上野 耕平 群馬大学, 医学部, 助手 (40332556) ; 坂井 貴臣 群馬大学, 医学部, 助手 (50322730)
• キーワード: ショウジョウバエ / シナプス / シナプトタグミン / 突然変異体 / パッチクランプ / シナプス電流

研究概要

シナプス小胞放出の分子機序
Synaptotagmin I (Syt I)の機能
Syt Iはシナプス伝達の際の伝達物質小胞放出のためのCa^<2+>センサーとして働いていると考えられているが、その詳細に関しては不明な点が多い。そこで我々はショウジョウバエのSyt I変異体を用いて、その機能を解明すべく研究を続けている。平成15年度においては、二つの新しいTransformantを用いてCa^<2+>結合部位を特定することを試みた。Syt Iには2つのCa^<2+>結合ドメインC_2AとC_2Bとがあるが、最近の研究でC_2Bドメインが小胞放出のために重要であることがわかっている。そこでC_2Bドメイン内にある2つのCa^<2+>結合部位に変異を入れることによってCa^<2+>が結合しないようにしたTransformantを入手し、その幼生におけるシナプス伝達を詳しく調べた。その結果2つあるCa^<2+>結合部位(Ca1,Ca2)のうちCa1が欠失すると神経誘発性シナプス電流は完全に消失する。しかし自発性シナプス電流はのこり、その頻度はCa^<2+>依存性がある。もう一つのCa^<2+>結合部位Ca1は欠失すると神経誘発性シナプス電流のCa^<2+>依存性が著しく低下する。しかし外液中のCa^<2+>濃度が高い場合はシナプス伝達は残存する。自発性シナプス電流の頻度のCa^<2+>依存性は野生型とあまり変わりがない。
これらのことからC_2BドメインのCa1結合部位が神経誘発性シナプス電流のCa^<2+>センサーであり、Ca2はその感受性を増強する役割を持っていることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Kuromi, H., Honda, A., Kidokoro, Y.: "Ca^<2+> influx through distinct routes controls exocytosis and endocytosis at Drosophila presynaptic terminals."Neuron. 41. 101-111 (2004)
• [文献書誌] Wolfgang, W.J., Clay, C., Parker, J., Delgado, R., Labarca, P., Kidokoro, Y., Forte, M.: "Signaling through Gsα is required for the growth and function of neuromuscular synapses in Drosophila."Developmental Biology. (in press). (2004)
• [文献書誌] Kuromi, H., Kidokoro, Y.: "Two synaptic vesicle pools, vesicle recruitment and replenishment of pools at the Drosophila neuromuscular junction."Journal of Neurocytology. (in press). (2004)
• [文献書誌] Grinnell, A.D., Chen, B.-M., Kashani, A., Lin, J., Suzuki, K., Kidokro, Y.: "The role of integrins in the modulation of neuromuscular release from motor nerve terminals by stretch and hypertonicity."Journal of Neurocytology. (in press). (2004)
• [文献書誌] Kidokkoro, Y., Kuromi, H., Delgado, R., Maureira, C., Oliva, C., Labarca, P.: "Synaptic vesicle pools and plasticity of synaptic transmission Drosophila synapse."Brain Research Reviews. (in press). (2004)
• [文献書誌] Hou, D., Suzuki, K., Wolfgang, W.J., Clay, C., Forte, M., Kidokoro, Y.: "Presynaptic impairement of synaptic transmission in Drosophila embryos lacking Gsα."Journal of Neuroscience. 23. 5897-5905 (2003)
• [文献書誌] Kidokoro, Y.: "Roles of SNARE proteins and synaptotagmin l in synaptic transmission : Studies at the Drosophila neuromuscular synapse."NeuroSignals. 12. 13-20 (2003)
• [文献書誌] Sakai, T., Kidokoro, Y.: "Overexpression of a CREB repressor isoform enhances the female receptivity in Drosophila."Behavior Genetics. 32. 413-422 (2003)