シナプス活動性依存的なNカドヘリンの構造・機能変化のメカニズムと生理的意義

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780616
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 田中 秀和 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70273638)
• Keywords: synapse / adhesion / plasticity / cadherin / arcadlin / activity / hippocampus / memory

Research Abstract

シナプス可塑性の形成に際してシナプス接着構造の再構築が伴うとされる。私は記憶の座である海馬CA3興奮性シナプスに局在する2つのカドヘリン型接着分子N-cadherinとArcadlinの相互作用を見出し、その生理的意義につき検討を重ねた。N-cadherinは通常の状態でシナプスに強く局在し、シナプス前・後膜の接着維持するのみならず、シナプス活動により三次構造の変化を来し、蛋白質合成を介さない即時型の分子メモリーとして、シナプス接着構造の再構築に係わる。一方Arcadlinは神経活動によって最初期遺伝子の一つとして転写・翻訳された上、シナプス局所に運ばれ、後期の蛋白質合成を介するシナプス接着構造再構築に関与する。神経活動により合成されたArcadlinのシナプスへのリクルートメントに、N-cadherinとのシス結合が必須であることが判明した。またArcadlinはN-cadherinの接着活性をわずかだが抑制することも判り、両カドヘリン分子が相互作用する事により、スムーズな接着構造の再構築が可能になるのではないかと思われる。

Research Products

• [Publications] Phillips GR, Huang JK, et al.: "The presynaptic particle web : ultrastructure, composition, dissolution, and reconstitution."Neuron. 32. 63-77 (2001)
• [Publications] Gan Y, Taira E, Irie Y, Tanaka H, et al.: "Amida predominantly expressed and developmentally regulated in rat testis."Biochem Biophys Res Com. 288. 407-412 (2001)
• [Publications] Okumura S, Muraoka O, Tanaka H, et al.: "Involvement of gicerin in the extension of microvilli."Exp Cell Res. 271. 269-276 (2001)