チロシンリン酸化による神経伝達物質放出の抑制的制御機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780578
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 大西 浩史 群馬大学, 生体調節研究所, 講師 (70334125)
• Keywords: 蛋白質チロシンリン酸化 / 神経シナプス / 神経軸索 / 樹状突起 / 細胞間相互作用 / 神経伝達物質 / SHPS-1 / CD47

Research Abstract

蛋白質チロシンキナーゼであるSrcファミリーによる神経伝達物質放出の抑制的制御の分子メカニズムを明らかにする目的で、シナプス前部において抑制的制御に関与するチロシンリン酸化シグナルを検索した。その結果、受容体型膜蛋白質であり、Srcファミリーの基質となるSHPS-1が、神経細胞の軸索に強く発現していることを見出した。さらにSHPS-1の細胞外リガンドである膜蛋白質CD47が、神経細胞ではSHPS-1と対照的に、軸索よりも樹状突起に強く発現していることも見出した。これらの発見はSHPS-1が軸索側に、CD47が樹状突起側に局在し、極性を持った細胞間シグナルシステムを構築している可能性を示唆している。また遺伝子導入により神経細胞に外来性に発現させたSHPS-1とCD47も、それぞれ軸索と樹状突起へ対照的な局在を示すことを明らかにし、これら分子の局在が遺伝子翻訳以降に制御される可能性を示した。SHPS-1とCD47は相互作用によって細胞間シグナル系を構成し、免疫系のマクロファージにおける貧食作用や細胞融合に重要な機能を果たすことが知られており、SHPS-1とCD47の相互作用は細胞膜の運動や融合と深く関わっていることが考えられる。一方、SHPS-1とCD47は神経細胞で強く発現しているが、神経系における生理機能は明らかではない。本研究の結果より、神経系において軸索と樹状突起に極性を持って発現するSHPS-1とCD47の相互作用が、シナプス前部からの神経伝達物質放出制御やシナプス後部の伝達物質受容体の輸送制御を担っている可能性が想定される。今後、これら分子による細胞間相互作用シグナルおよび細胞内チロシンリン酸化シグナルとシナプス機能制御との関連について解析を進める予定である。

Research Products

• [Publications] Takahashi, M., Ohnishi, H.: "Negative regulation of exocytosis at the nerve terminal"Molecular Psychiatry. 7巻. 536-537 (2002)
• [Publications] Amino, S. et al.: "Nerve Growth Factor Enhances Neurotransmitter Release from PC12 Cells by Increasing Ca(2+)-Responsible Secretory Vesicles through the Activation of Mitogen-Activated Protein Kinase and Phosphatidylinositol 3-Kinase"Journal of Biochemistry (Tokyo). 131巻・6号. 887-894 (2002)