シナプス間隙コンパートメントの構築機構と機能

点击翻译按钮获取中文摘要

シナプスはニューロン間の情報伝達を行う場であり、神経機能の中心的な役割を担っている。そのために、歴史的にも非常に多くの研究が進められてきた。しかし、その対象はシナプス前部および後部を主としており、その両者間の隙間であるシナプス間隙の研究は少なく、特に中枢のコリン作動性シナプスのシナプス間隙の解析は進んでいなかった。我々の研究グループは、ショウジョウバエの遺伝子変異のスクリーニングから、脳内のシナプス間隙に局在するHigタンパク質を同定し、それがコリン作動性シナプスに特異的に存在することを明らかにした。また、HigがnAChRの局在を制御していることを示した。HigはCCPドメインを持つ分泌性のタンパク質で、そのシナプス間隙への局在機構の解明が次の問題であった。シナプス間隙には第二のCCPドメインタンパク質であるHaspが存在しており、このHaspがHigの局在に必須であることが判明した。さらに、HigとHaspはシナプス間隙の中で別々の分子コンパートメント（ナノコンパートメント）を形成していることを発見した。このシナプス間隙内におけるナノコンパートメントの成立機構と意義は不明な点が多いが、成立機構に関する知見として、我々が同定した膜タンパク質であるSclampがHaspの間隙への局在に必要であることを見出した。また、hig変異の表現型を抑圧するサプレッサー変異を分離して解析したところ、その変異はnAChRサブユニットのDalpha5をコードする遺伝子内に生じていた。これらの解析から、HigはDalpha5と結合することにより、Dalpha5のエンドサイトシスを介したnAChR局在抑制機構をさらに抑えるという、nAChRのシナプス局在制御モデルを提出した。この研究はthe Journal of Neuroscience誌に受理された（印刷中）。