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神経細胞は高度に分極した細胞であり、他の神経細胞から情報を受け取る樹状突起、他の細胞に情報を伝える軸索、そして核や細胞内器官の多くが存在する細胞体から成っている。樹状突起上には他の神経細胞の軸索末端が入力して、シナプスと呼ばれる構造が形成されている。このシナプスの樹状突起側の細胞膜(シナプス後膜)には多くの神経伝達物質受容体が存在し、効率的に神経細胞間の情報の伝達が行われている。神経伝達物質受容体の中でも、グルタミン酸受容体受容体は脊椎動物中枢神経系における興奮性の神経伝達の大部分を司っており、その細胞内輸送機構が盛んに研究されている。申請者はδ2型グルタミン酸受容体のシナプスでの局在に必須なアミノ酸配列を同定することに成功した(J.Biol.Chem.'06)。またこれとは別のアミノ酸配列に変異を導入するとδ2受容体の神経細胞内での樹状突起特異的輸送が障害を受け、樹状突起のみならず軸索にも輸送されるようになることを明らかにしている。またこのアミノ酸配列に結合するタンパク質の候補をひとつ同定している。この候補タンパク質(Protein X)は小胞輸送に関与するアダプタータンパク質の一種であり、このProtein XのアンチセンスRNAを海馬の培養神経細胞に導入することによりノックダウンし、樹状突起特異的タンパク質の細胞内分布に影響があるかを解析した。その結果このタンパク質をノックダウンした神経細胞においては通常、樹状突起のみに輸送されるタンパク質のうちのいくつかが軸索にも輸送されていることが明らかとなった。現在、このProtein Xの機能について詳細な研究を進めている。
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