新たなセントラルシナプスのシナプスオーガナイザーの同定

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人間の知性の源である脳の動作原理を知るためには、ニューロンがシナプス接続をする相手のニューロンをどのように見つけて認識するのか、ニューロンのどの部分に必要数のシナプスが空間的に配置されるのかという、ニューロン間の結合の特異性（wiring specificity）のメカニズムを知ることが重要である。中枢神経の微小なシナプスを可視化することはこれまで困難であったが、ショウジョウバエの神経のシナプスを特異的に標識する形質転換体が作製され、共焦点顕微鏡レベルで視神経軸索上の中枢シナプスを可視化できることが分かった。このツールを用いて、シナプスの可塑性に関する知見が特に広がったので、ここに報告したい。まず、シナプスのマーカーが長時間の光刺激の後、拡散することが分かっていたが、これを電子顕微鏡で観察することが出来た。すると、前シナプスの構造であるTバーの幅が広くなっていることが分かった。これはシナプスの強さをより強くする方向に可塑的に変化したかと思われる。また、可塑性を制御するシグナルの下流に微小管構成因子、微小管結合タンパク、キネシンなどが存在することが分かった。このことは、シナプスの可塑性がどのような分子メカニズムで起こっているのかを理解するのに一歩近づいたと言える。さらに、カドヘリンの一種であるNCadをノックアウトすると、可塑性が起こらないことがわかった。カドヘリンがシナプス可塑性に関与していることはある程度知られていたが、ここまではっきりとした構造的変化に関与していることは知られていなかった。今後、この分子メカニズムに迫りたい。最後に、あらたなシナプスオーガナイザーの同定を目的としたスクリーニングをセットアップしたので、これからペースを上げてスクリーニングに力を注ぎたいと考えている。