蛋白質間相互作用によるNMDA受容体機能制御機構の解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580744
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 山田 康枝 山口大学, 医学部, 助手 (00166737)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高 知愛 山口大学, 医学部, 助手 (70314797) ; 木村 佳弘 山口大学, 医学部, 講師 (90301308) ; 乾 誠 山口大学, 医学部, 教授 (70223237)
• Keywords: NMDA受容体 / PSD-95 / MALS-2 / Xenopus oocyte / PKC / Src / PDZ domain / GKAP

Research Abstract

NMDA受容体チャンネルが細胞膜骨格蛋白質との直接の相互作用によりどのような活性制御を受けるかを解明するために、アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて検討を行い以下の結果を得た。
1)PSD-95以外のPDZドメインを持つ細胞膜骨格蛋白質であるMALS-2のNMDA受容体への効果を検討した結果、MALS-2はNR1/NR2Bの活性を増強し、グルタミン酸に対する感受性を低下させたが、NR1/NR2Aには影響を与えなかった。
2)MALS-2はPSD-95と異なりNR1/NR2A、NR1/NR2BのPKCによる活性化の抑制及びNR1/NR2AのSrcによる活性化の抑制を示さなかった。
3)MALS-2とPSD-95のキメラを用いた実験からPSD-95のNR1/NR2Aサブタイプ受容体のPKCとSrcによる活性化の抑制には、PSD-95のPDZドメインが必須であることが明らかとなった。
4)NR1/NR2Bサブタイプ受容体では、PSD-95のPKCによる活性化抑制には、PSD-95以外のPDZドメインでも効果があり、N末端のパルミチル化部位であるシステインが必須であることが明らかとなった(Journal of Neurochemistry in press)
5)PSD-95のGKドメインに結合するタンパク質であるGKAP(GK domain associated protein)をPSD-95とともに共発現させ、NR1/NR2A、NR1/NR2B、NR1/NR2C、NR1/NR2D受容体への効果をみた。その結果、NR1/NR2BとNR1/NR2C受容体に電流応答の増加がみられたが、NR1/NR2A、NR1/NR2B受容体ではPSD-95/GKAP複合体による電流応答の増加はみられなかった。
6)NR1/NR2BとNR1/NR2D受容体のPSD-95による電流応答の増加にはN末のシステインが必須であった。またNR1/NR2BとNR1/NR2に見られたPSD-95/GKAP複合体による電流応答の増加にN末のシステインが必須であった
7)NMDA受容体のサブタイプによりPSD-95及び、PSD-95/GKAP複合体による制御が異なることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Iwamoto T.: "Differential modulation of NR1-NR2A and NR1-NR2B subtypes of NMDA receptor by PDZ domain-containing proteins"Journal of Neurochemistry. (In press).
• [Publications] Yamada Y.: "PSD-95 eliminates Src-induced potentiation of NR1/NR2A-subype NMDA receptor channels and reduces high-affinity zinc inhibition"Journal of Neurochemistry. 81. 758-764 (2002)