| 研究課題/領域番号 |
24500400
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
清末 和之 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 主任研究員 (50356903)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 膜輸送 / シナプス可塑性 / メタ可塑性 / 活動利敵 / 受容体 |
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| 研究概要 |
シナプスにおける神経伝達受容体の種類・数量は、シナプス伝達の強度を決めるのみならず、シナプス可塑性の性質を決める大きな要因である。シナプス可塑性の発現は、さらに、神経活動の履歴が影響をおよぼすことが知られている。しかしながら、その分子機構は明らかではない。本研究では、「神経活動履歴に伴う受容体の輸送制御は、Rabエフェクター分子Rabatpin-5の活動依存的な制御に起因する」との仮説をため、受容体の輸送に関わる細胞の膜輸送システムがシナプス伝達および可塑性の機能制御に果たす役割を明らかにする。
１．Rabaptin-5 は恒常的シナプス可塑性を担う分子であるか？また、活動履歴を変化させた状態の神経細胞において、長期増強・長期抑圧発現における受容体輸送における役割を明らかにする。恒常的シナプス可塑性では、神経活動の抑制に対して微小シナプス後電流の増加を誘導するが、この増加がRabaptin-5を介してGluA1のシナプスへの膜輸送増加に依存するかを検討した。microRNAをもちいたノックダウンの結果、優位にGluRA1受容体を含むAMPA型受容体の発現を抑制した。このことは、Rabaptin-5が恒常的シナプス可塑性の発現において一因を担っていることを示唆している。
２．神経活動履歴に応じてRabaptin-5の活動依存した発現は変化するか。
メタ可塑性の発現は、神経活動履歴によって変化することが必須である。当該分子がその候補となるかを検討した結果。神経活動の上昇に伴い減少することを、さらに、ある特定の領域がその責任部位であるとこと突き止めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
１．Rabaptin-5 は恒常的シナプス可塑性を担う分子であるか？また、活動履歴を変化させた状態の神経細胞において、長期増強・長期抑圧発現における受容体輸送における役割を明らかにする。
本課題に関して、Rabaptin-5の過剰発現系、欠損型の発現によるシナプス部位の表面に発現する受容体GluA1,2を定量した。これによって、当該分子がGluA1の表面発現の寄与していることを明らかにできた。リサイクエンドソームの関連分子であるRab4の寄与についても解析を進めているが、十分な結果を得るに至っていない。
２．Rabaptin-5の活動依存した発現量減少のメカニズムを明らかにする。
内在分子、欠損型の分子を発現させ、活動上昇にともなう変化を明らかにした。また、その経時的な変化についても評価できた。
また、上記の結果は、日本神経科学学会、北米神経科学学会、米国細胞生物学会にて報告をした。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究は順調に進捗しており、予定どおりに進める。
25年度は、前年度のエンドソームからの輸送を、免疫組織化学的、遺伝子発現による外乱をにより検討を、引き続きすすめる。さら Rabaptin-5はRab5、Rab4と結合するのみならずGGA1とも結合し、Golgi体からの輸送に関わる可能性がある。すなわち、Rabaptin-5は取り込まれた受容体のみならず、合成された新規受容体の輸送を制御する可能性がある。神経活動に応じたRabaptin-5の発現量変化を考慮しながら、Rabaptin-5がどのオルガネラからの受容体輸送に関与しているかを明らかにする。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
研究の一層の加速をはかるため、持ち越した予算にて研究補助員を採用する。予算の中で最も多い配分になるのは、研究補助員の採用である。昨年度繰越分を含め、この経費に充当する。これによって、研究の一層の加速を期待している。研究備品を購入する予算は無いため、主に消耗品に使用し、また、研究成果はいち早く公表するため、学会発表にかかる経費に当てる。
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