2002 Fiscal Year Annual Research Report

線虫のシナプスタンパク質の局在と機能の解析

Research Project

Project/Area Number	13680864
Research Institution	Tokyo Medical & Dental University
Principal Investigator	黒柳秀人東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (30323702)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岡部繁男東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (60204012)
Keywords	遺伝子 / 解剖学 / ゲノム / 神経科学 / 脳・神経 / シナプス
Research Abstract	我々は線虫(C.elegans)をモデル生物として、シナプスタンパク質をGFP融合タンパク質の発現によって可視化し、その動態を生体内で観察することで、シナプス動態を個体レベルで解析することを試みた。線虫の新規シナプスタンパク質の探索。線虫のシナプスを可視化し、シナプス形成や維持の分子機構を解析するために、哺乳類の11種類のシナプス後部タンパク質および類似タンパク質の相同遺伝子を線虫のゲノムから探索した。そのうち、7種類については、相同遺伝子(8個)を同定し、cDNAのクローニングとプロモーター解析、およびGFP融合タンパク質の局在の解析を行い、遺伝子破壊株の作製を行った。線虫においても神経細胞で主に発現していた3種類の遺伝子(S-SCAM、MAGUIN、Palsの相同遺伝子)については、抗体作製および遺伝子破壊株によりその局在と機能の解析を進めている。一方、PSD-95,Shankなどは、哺乳類では神経系特異的に発現しているが、線虫では非神経系の細胞が主要な発現部位であった。 Non-NMDA型グルタミン酸受容体チャネルGLR-1の動態解析。GLR4とGFPとの融合タンパク質を発現するトランスジェニック線虫を作製した。GLR-1-GFP融合タンパク質はGLR-1の欠失変異体をレスキューでき、頭部の神経環および腹側神経索にクラスターを形成することを確認した。このGLR-1-GFPの生体内での動態を2光子レーザー走査顕微鏡を用いて観察し、神経突起内のGLR-1-GFPクラスターは数分から1時間程度の短時間の観察では比較的安定で位置や大きさが変化しないこと、一方、同一個体の4齢(最終)幼虫期と成虫期の比較から、成長に伴って間隔が広がった腹側神経索のクラスターの間に新たなクラスターが生じることが観察された。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Umeda T, et al.: "Visualizing synapse formation and remodeling : recent advances in real-time imaging of CNS synapses"Neuroscience Research. 40. 291-300 (2001)
[Publications] Nakai D, et al.: "Mouse homologue of coq7/clk-1, longevity gene in Caenorhabditis elegans, is essential for coenzyme Q synthesis, maintenance of mitochondrial integrity, and neurogenesis"Biochem Biophys Res Commun. 289. 463-471 (2001)
[Publications] Ikegaya Y, et al.: "Aberrant synaptic transmission in the hippocampal CA3 region and cognitive deterioration in protein-repair enzyme-deficient mice"Hippocampus. 11. 287-298 (2001)
[Publications] Okabe S, et al.: "Spine formation and correlated assembly of presynaptic and postsynaptic molecules"J Neuroscience. 21. 6105-6114 (2001)
[Publications] Okabe S, et al.: "Rapid redistribution of the postsynaptic density protein PSD-Zip45 (Homer 1c) and its differential regulation by NMDA receptors and calcium channels"J Neuroscience. 21. 9561-9571 (2001)
[Publications] Okabe S, et al.: "Birth, growth and elimination of a single synapse"Anatomical Science International. 77. 203-210 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

線虫のシナプスタンパク質の局在と機能の解析

Principal Investigator

黒柳 秀人 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (30323702)

Research Products

[Publications] Umeda T, et al.: "Visualizing synapse formation and remodeling : recent advances in real-time imaging of CNS synapses"Neuroscience Research. 40. 291-300 (2001)

[Publications] Nakai D, et al.: "Mouse homologue of coq7/clk-1, longevity gene in Caenorhabditis elegans, is essential for coenzyme Q synthesis, maintenance of mitochondrial integrity, and neurogenesis"Biochem Biophys Res Commun. 289. 463-471 (2001)

[Publications] Ikegaya Y, et al.: "Aberrant synaptic transmission in the hippocampal CA3 region and cognitive deterioration in protein-repair enzyme-deficient mice"Hippocampus. 11. 287-298 (2001)

[Publications] Okabe S, et al.: "Spine formation and correlated assembly of presynaptic and postsynaptic molecules"J Neuroscience. 21. 6105-6114 (2001)

[Publications] Okabe S, et al.: "Rapid redistribution of the postsynaptic density protein PSD-Zip45 (Homer 1c) and its differential regulation by NMDA receptors and calcium channels"J Neuroscience. 21. 9561-9571 (2001)

[Publications] Okabe S, et al.: "Birth, growth and elimination of a single synapse"Anatomical Science International. 77. 203-210 (2002)

黒柳秀人東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (30323702)