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申請者はVenusの切断部位を最適化し可逆的な構造とする事で、シナプス機能の増強(LTP)やシナプス機能の減弱 (LTD)によって動的にかつ可逆的に変化するシナプス機能マーカーGenetically Encoded Plasticity Indicator (GEPI)が開発できないか検討しました。
ラット神経初代培養細胞において、様々な切断部位によるsplit VenusをGluA1およびPSD95に付加し、Venus再構築シグナルを比較したところ、Venus再構築減少そのものは様々な切断部位の組み合わせで検出されました。GluA1とPSD95の複合体形成を阻害するGluA1 C末端欠失変異やPSD95のPDZドメイン欠失変異ではVenus再構築シグナルは消失しました。TARP gamma8のdelta4変異でもGluA1とPSD95の複合体形成は阻害されるとされますが、やはりVenus再構築シグナルも減弱しました。
通常のVenus切断部位の場合、LTPを誘導してもVenus再構築のシグナル上昇は観察されませんでした。ところがVenus の特定のアミノ酸間での切断断片を利用する事でのみ、LTP やLTD を鋭敏に反映することが可能でした。このVenus再構築シグナルはLTPを惹起した後LTDを反映することも可能であり、実際に可逆性を保持していました。さらにこのGEPIを切断部位の詳細な検討、用いる蛍光蛋白の比較、切断断片の付加部位を様々に比較することで、感度特異度に優れたものを同定しました。
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