複数のシナプス形成分子間の競合によって作られるシナプス個性の新しい決定機構

神経細胞同士の情報伝達を担うシナプスは複数の細胞接着分子や分泌分子によって形成、維持され、これらの分子の異常は精神疾患や発達障害と深くかかわる。しかし、シナプス形成分子に対して免疫組織化学に適した抗体が少なかったことから、分子の局在と機能を関連付けた研究は少ない。また、複数あるシナプス形成分子がどのように働き、それぞれのシナプスの個性が決定づけられているのか、不明な点が多い。本研究では、代表的なシナプス形成分子である Nlgn1 のエピトープタグノックインマウス（HA-Nlgn1 マウス, Nozawa et al., 2018）を利用し、従来困難であった内因性 Nlgn1 の免疫組織化学による解析を行い、Nlgn1 と同じく Neurexin(Nrxn) を受容体とする分泌因子である Cbln との競合関係に注目することにより、複数のシナプス形成分子間の相互作用によるシナプス個性の決定機構を明らかにすることを目的とした。本年度は、昨年度適用に成功した超解像度顕微鏡技術を用いたナノスケールのシナプス分子局在解析をさらに推し進めた。これにより、これまで明らかになってきたシナプス形成分子間の競合現象がそれらの分子のナノスケールの局在の変化を引き起こすこと、さらに、シナプス形成分子によるシナプス機能の制御には、それぞれのシナプス形成分子に選択的なシナプス内ナノドメインが関与している可能性を見出した（論文投稿中）。

神経細胞同士の情報伝達を担うシナプスは複数の細胞接着分子や分泌分子によって形成、維持され、これらの分子の異常は精神疾患や発達障害と深くかかわる。しかし、シナプス形成分子に対して免疫組織化学に適した抗体が少なかったことから、分子の局在と機能を関連付けた研究は少ない。また、複数あるシナプス形成分子がどのように働き、それぞれのシナプスの個性が決定づけられているのか、不明な点が多い。本研究では、代表的なシナプス形成分子である Nlgn1 のエピトープタグノックインマウス（HA-Nlgn1 マウス, Nozawa et al., 2018）を利用し、従来困難であった内因性 Nlgn1 の免疫組織化学による解析を行い、Nlgn1 と同じく Neurexin(Nrxn) を受容体とする分泌因子である Cbln との競合関係に注目することにより、複数のシナプス形成分子間の相互作用によるシナプス個性の決定機構を明らかにすることを目的とした。本年度は、昨年度適用に成功した超解像度顕微鏡技術を用いたナノスケールのシナプス分子局在解析をさらに推し進めた。これにより、これまで明らかになってきたシナプス形成分子間の競合現象がそれらの分子のナノスケールの局在の変化を引き起こすこと、さらに、シナプス形成分子によるシナプス機能の制御には、それぞれのシナプス形成分子に選択的なシナプス内ナノドメインが関与している可能性を見出した（論文投稿中）。