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2007 年度 実績報告書

PSD-95パルミトイル化酵素によるAMPA受容体動態制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18022054
研究機関生理学研究所

研究代表者

深田 正紀  生理学研究所, 細胞器官研究系, 教授 (00335027)

キーワード脂質修飾 / パルミトイル化 / 酵素 / シナプス / グルタミン酸受容体 / AMPA受容体 / 神経科学 / 生化学
研究概要

シナプス伝達効率は神経活動依存性に柔軟に変化することから、記憶や学習の分子基盤を成すと考えられている。中でもグルタミン酸受容体の一つであるAMPA受容体は神経活動依存性にダイナミックにシナプスに輸送され、シナプス可塑性の中心的な役割を果たす。最近、私どもは足場蛋白質PSD-95の局在を制御するパルミトイル化脂質修飾酵素(P-PAT)を同定し、P-PATがPSD-95のパルミトイル化を介してAMPA受容体のシナプス膜での発現量を調節することを明らかにした。本研究では神経活動によるP-PATの活性制御機構の解明を通じて、AMPA受容体の動態制御機構を明らかにする。本年度の研究実績は以下のとおりである。
P-PATはDHHC2,3,7,15という4種類の分子種から構成されているが、これら4種類のパルミトイル化酵素のどの分子種がグルタミン酸受容体の下流で調節されているかは不明であった。今年度、私どもはグルタミン酸受容体の下流で制御されうる酵素はDHHC2およびDHHC15のサブファミリーであることを見出した。また、興味深いことにDHHC3は細胞体のゴルジ装置に特異的に局在し、一方DHHC2は樹状突起内のシナプス近傍にも存在していることを見出した。さらに、私どもはP-PATがPSD-95のパルミトイル化を介してAMPA受容体の恒常性維持に関わっていることを見出した(グルタミン酸受容体の抑制→P-PATの活性化→PSD-95のパルミトイル化レベルの上昇→AMPA型グルタミン酸受容体のシナプスへの集積→神経活動の維持)(則竹ら投稿準備中)。この知見はシナプス活動がある一定範囲内で安定に維持されるという現象(例えばsynaptic scaling)を理解する上でも重要であると考えられる。このように今年度の研究計画は達成できたと考えている。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Discovery of protein-palmitoylating enzymes.2008

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi, R., et. al.,
    • 雑誌名

      Pflugers Arch-Eur. J. Physiol. (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GM1-ganglioside-induced Aβ assembly at synaptic sites of cultured neurons.2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, N., et. al.,
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta 1768

      ページ: 1125-1137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for tubulin recognition by cytoplasmic linker protein 170 and its autoinhibition.2007

    • 著者名/発表者名
      Mishima, M., et. al.,
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A. 104

      ページ: 10346-10351

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Renal defects associated with improper polarization of the CRB and DLG polarity complexes in MALS-3 knockout mice.2007

    • 著者名/発表者名
      Olsen, O., et. al.,
    • 雑誌名

      J. Cell Biol. 179

      ページ: 151-164

    • 査読あり
  • [学会発表] Novel regulators of AMPA receptor functions.2008

    • 著者名/発表者名
      深田正紀
    • 学会等名
      第36回生理研国際シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2008-03-18
  • [学会発表] Identification of the epilepsy-related LgI1 Multiprotein com plex2008

    • 著者名/発表者名
      深田優子, ら
    • 学会等名
      第38回生理研国際シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2008-03-18
  • [学会発表] Activity-dependent regulation PSD-95 Palmitoylating enzymes2008

    • 著者名/発表者名
      則竹淳, ら
    • 学会等名
      第38回生理研国際シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2008-03-18
  • [学会発表] ynaptic activity regulates PSD-95 palmitoylating enzymes.2008

    • 著者名/発表者名
      深田正紀
    • 学会等名
      US-Japan Brain Research Collaborative Program
    • 発表場所
      Pacific Grove, USA
    • 年月日
      2008-02-25
  • [学会発表] PSD-95パルミトイル化酵素の活性制御機構の解明2007

    • 著者名/発表者名
      深田正紀, ら
    • 学会等名
      第30回日本生物学会、第80回日本生化学会大会合同大会BMB2007
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-15
  • [学会発表] 新規リガンドLGIファミリーの神経系における機能2007

    • 著者名/発表者名
      深田優子, ら
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会、第80回日本生化学会大会合同大会BMB2007
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-14
  • [学会発表] Regulation of Gα palmitoylation by DHHC family proteins2007

    • 著者名/発表者名
      堤良平, ら
    • 学会等名
      The 47th Annual Meeting of American Society for Cell Biology
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2007-12-14
  • [学会発表] Regulatory Mechanism of PSD-95 Palmitoylation through P-PAT2007

    • 著者名/発表者名
      則竹淳, ら
    • 学会等名
      The Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2007-11-05
  • [学会発表] PSD-95パルミトイル化酵素によるAMPA受容体の動態制御機構2007

    • 著者名/発表者名
      深田正紀, ら
    • 学会等名
      第54回中部日本生理学会、第100回近畿生理学談話会合同大会
    • 発表場所
      津
    • 年月日
      2007-10-19
  • [学会発表] 新規リガンド・受容体LGI1/ADAM22によるシナプス機能制御2007

    • 著者名/発表者名
      深田優子, ら
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「シナプス可塑性の分子的基盤」
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2007-06-21
  • [図書] 「神経の分化、回路形成、機能発現」PSD-95パルミトイル化脂質修飾酵素によるAMPA受容体動態制御メカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      則竹淳, ら
    • 総ページ数
      430-435
    • 出版者
      蛋白質核酸酵素
  • [図書] てんかん関連蛋白質LGI1はシナプス伝達を制御する2007

    • 著者名/発表者名
      深田優子, ら
    • 総ページ数
      449-455
    • 出版者
      蛋白質核酸酵素
  • [備考]

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/fukata/

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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