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哺乳類の中枢神経系における最も主要な神経伝達物質はグルタミン酸であり、このグルタミン酸による伝達効率は神経活動に応じて変化することが知られている。この現象はシナプス可塑性と呼ばれ、記憶・学習の基礎課程と考えられている。近年、AMPA型グルタミン酸受容体(AMPA受容体)のエンドサイトーシスやエクソサイトーシスといった細胞内輸送が長期増強(LTP)や長期抑圧(LTD)等のシナプス可塑性の分子実態であることが明らかにされてきている。しかし、AMPA受容体の輸送を制御する機構は不明である。申請者はこれまでに、AMPA受容体がそのアンカータンパク質であるGRIPから解離することが、受容体のエンドサイトーシスに必要であり、このエンドサイトーシスがLTDの分子機構であることを明らかにした(Matsuda et al. EMBO J. 2000)。また近年、AMPA受容体と非常に強固に結合するタンパク質であるTARP(Transmembrane AMPAreceptor Regulatory Protein)が小胞輸送を制御するアダプタータンパク質複合体(AP-Complex)の1つAP-4に結合すること、そしてTARPとAP-4との結合がAMPA受容体を樹状突起特異的に輸送することに重要な働きを持っていることを明らかにした(Matsuda et al. Neuron 2008)。申請者はこれらの結果をふまえ、AMPA受容体-TARP複合体が他のアダプタータンパク質にも結合するかを解析する予備実験を行った。その結果この複合体はエンドサイトーシスを制御するAP-2や、エンドソームからリソソームへの輸送を司るAP-3にも結合することが明らかになった。
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