| 研究実績の概要 |
ラットカリックス型シナプスにおける異なるサブタイプのカルシウムチャネルがエンドサイトーシスに果たす役割について、膜容量測定法を用いて調べた。実験の結果、幼若期においては３種類のカルシウムチャネル（P/Q型、N型、R型）のうち主にR型がエンドサイトーシスを制御しており、非常に強い刺激を与えた場合にのみP/Q型によって制御されるエンドサイトーシスが顕著に表れることが明らかになった。また、成熟期になるとエンドサイトーシスの制御機構が変化し、P/Q型カルシウムチャネルによって制御されるエンドサイトーシスが支配的になった。この成果は論文として発表した(Midorikawa et al., 2014)。
また、シナプス小胞タンパク質の一種であるシナプトタグミンを蛍光標識した抗体(syt2-cypHer)で蛍光標識し、膜容量測定法と光学的測定法を組み合わせることによって、開口放出後にシナプス小胞膜とシナプス小胞タンパク質がそれぞれどのように細胞内へと取り込まれるのかを測定することを試みた。実験の結果、刺激強度が弱い場合にはシナプス小胞膜とsyt2-cypHerの細胞内への取り込みの時間経過はよく一致するが、カルシウム結合タンパク質であるカルモジュリンの働きを阻害すると、syt2-cypHerの取り込みの時間経過のみが遅くなることが分かった。一方、刺激強度が強い場合にはsyt2-cypHerが取り込まれた細胞内構造体の酸性化が遅いことが示唆された。
光学的測定法に関しては、細胞膜直下のみを観察できる全反射蛍光顕微鏡を適用し、単一シナプス小胞の開口放出、および開口放出前のシナプス小胞動態の可視化に成功した。
これらの研究によって、シナプス小胞の開口放出、その後のエンドサイトーシスによる細胞内への再取り込み、その後の再利用にいたるまでの実態を明らかにすることに貢献できると考えられる。
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