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アクティブゾーン分子複合体の動態制御機構と多様性の理解

了解活性区分子复合物的动态控制机制和多样性

基本信息

批准号：
22H02717
负责人：
大塚稔久
金额：
$ 11.15万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02717/
关键词：
アクティブゾーン CAST ELKS

项目摘要

本研究の目的はアクティブゾーンの分子構造基盤と神経伝達物質放出の変動に着目し、アクティブゾーンの核心因子であるCAST/ELKSによる分子複合体の動態制御機構を明らかにすることである。今年度では細胞レベルにおけるCAST/ELKSの液-液相分離とRIM1（Rab3-interacting molecule 1）-Rab3相互作用について総合的な解析をした。その結果、CASTとELKSは高頻度で液滴を形成したが、RIM1の液滴形成は低頻度であった。さらに、RIM1の液滴はほとんどが核で形成された。FRAP（Fluorescent Recovery After Photobleaching）による液滴流動性の評価においては、RIM1の核内液滴が最も流動性が高く、CASTが最も流動性が低い結果を得た。注目すべきことに、CASTまたはELKSとRIM1を共発現させると、RIM1の核内液滴は減少し、細胞質の液滴は著しく増加した。さらに、RIM1液滴の流動性は、CASTおよびELKSと結合することにより減少した。RIM1はRab3のエフェクターであり、CAST/ELKSが介在する液-液相分離によるRIM1-Rab3相互作用への影響を解析した。その結果、液-液相分離によりRIM1-Rab3の相互作用が促進されることがわかった。一方、海馬ニューロンを用い、CASTとELKSの近傍に局在する因子を、近位依存性ビオチン標識法により分離・精製し、質量分析により同定した結果、およそ260因子を同定することができた。同定された因子群では、アクティブゾーン構成因子群のほか、シグナルやプロテオスタシス関連因子を含んでおり、CAST/ELKSによるアクティブゾーンサーベイランスの分子基盤として期待された。今後、詳細な解析を行う計画である。

The purpose of this research is to focus on the molecular structural basis of ACTEX and the changes in the release of neurotransmitter substances, and to clarify the dynamic control mechanism of molecular complexes in CAST/ELKS, the core factor of ACTEX. This year, CAST/ELKS liquid-liquid phase separation and RIM1 (Rab3-interacting molecule 1)-Rab3 interaction analysis The results of CAST ELKS are high in droplet formation and RIM1 is low in droplet formation. RIM1 drops are formed in the core. FRAP (Fluorescent Recovery After Photoleaching) results in the evaluation of droplet fluidity, RIM1 results in the highest droplet fluidity and CAST results in the lowest droplet fluidity. Note that the number of ELKS and RIM1 droplets in the nucleus decreased and the number of cytoplasmic droplets increased. The fluidity of RIM1 droplets decreases due to the combination of CAST and ELKS. RIM1-Rab3 interaction was analyzed by CAST/ELKS in liquid-liquid phase separation. As a result, the interaction between RIM1 and Rab3 was promoted in liquid-liquid phase separation. A method for identifying the proximity of the hippocampus, CAST, ELKS, etc., is described as follows: separation, refinement, and quality analysis. The same factor group, the same factor group. In the future, detailed analysis of the implementation plan.