2019 年度研究成果報告書

TARPのリン酸化によるAMPA受容体輸送の制御機構

研究課題

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研究課題/領域番号	17K07048
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	神経生理学・神経科学一般
研究機関	電気通信大学
研究代表者	松田信爾電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (60321816)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	AMPA受容体 / TARP / リン酸化 / 細胞内輸送 / 長期抑圧 / オプトジェネティクス / 運動学習
研究成果の概要	AMPA型グルタミン酸受容体（AMPA受容体）の副サブユニットであるTransmembrane AMPA receptor Regulatory Protein (TARP)には9つのリン酸化されうるセリン残基が存在し、これらのリン酸化パターンによってAP-1,AP-2, AP-3, SNX-17といった細胞内輸送にかかわるタンパク質との相互作用が制御されていることが明らかになった。さらにAMPA受容体のエンドサイトーシスを光により制御する技術の開発にも成功し、小脳における代表的なシナプス可塑性である長期抑圧と運動学習との因果関係を明らかにした。
自由記述の分野	神経科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	AMPA受容体の細胞内輸送はシナプス可塑性の分子実体であり、そのメカニズムの解明は神経科学分野の重要課題の一つである。今回、AMPA受容体の副サブユニットであるTARPのリン酸化のパターンによって結合するタンパク質が変化することが明らかになった。このことは神経細胞内でのAMPA受容体の輸送制御機構の一端を解明するものであり、シナプス可塑性の分子機構の解明に大きく寄与すると考えられる。また、光によってAMPA受容体のエンドサイトーシスを制御する技術を用いて運動学習と小脳長期抑圧との因果関係を明らかにした。この技術は他の脳領域での長期抑圧の意義を解明するためにも有用である。