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GABAA受容体は抑制性シナプス後部に局在し抑制性シナプス伝達を制御する。研究代表者はこれまで、GABAA受容体の新規結合因子GALRHを同定し、GARLHがGABAA受容体とシナプス接着分子NL2の両者と結合し三者複合体を形成すること、GARLHがGABAA受容体のシナプス後部局在を制御することを明らかにしてきた。これらの結果を受け、研究代表者はGABAA受容体がGARLH/NL2複合体を形成する生理的意義とその分子メカニズムの解明を目的に本研究を遂行し、最終年度である2020年度は以下の成果を得た。
1) NL1のプロテオーム解析
本研究ではGARLHの新たな結合因子として興奮性接着分子NL1が同定された。NL1は興奮性シナプスに局在するが、GARLHの結合で抑制性シナプスに局在化する。この興奮・抑制の局在スイッチ機構を解明するため、NL1の結合因子探索を行った。HA-NL1ノックインマウスの脳から抗HAビーズを用いてNL1を精製、質量分析によって共精製された分子を解析し、複数の候補分子を同定した。今後、これらの分子のシナプス制御機構を解析していく。
2) GARLHの未知の結合因子の探索
これまでの研究で、GABAA受容体を始め抑制性シナプスの機能分子がGARLHによってシナプス局在が制御されていることが示されてきた。このGARLHによる局在制御の分子機構を明らかにするために、近接依存性ビオチン化標識法を用いて、GARLHの新たな結合因子探索の系を立ち上げた。GARLHのC末には近接依存性ビオチン化酵素TurboIDを融合し、AAVのベクターに組み込んだ。さらに新しく開発されたPHP.eB型のAAVを導入し、眼窩静脈叢から全脳の神経細胞に効率的に感染させる系を立ち上げた。今後、この系を用いてGARLHの新規結合因子の同定を行う。
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