シナプスにおける新しいCa^<2+>センサーの機能と作用機構

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私共の研究室では、神経伝達物質の放出反応における低分子量G蛋白質Rab3Aの作用機構と活性制御機構について解析を進めている。すでに、私共はRab3Aの標的蛋白質としてC_2様領域を2個有するRabphlin-3Aを見出している。さらに、Rabphlin-3Aと同様C_2様領域を2個有する蛋白質としてDoc2を見出している。Rabphlin-3AとDoc2は、共にシナプス小胞に局在しており、Ca^<2+>依存性にリン脂質に結合することからプレシナプスにおいてCa^<2+>センサーとして機能している可能性が強い。本年度の研究で、Rabphilin-3AのNおよびC末端側フラグメントによってPC12細胞からのhigh K^+刺激によるCa^<2+>依存性のGH(growth hormone)分泌が抑制されることが明らかになった。また、イカの巨大軸索を用いた電気生理学的実験において、Rabphilin-3AのNおよびC末端側フラグメントをプレシナプスにマイクロインジェクションするとプレシナプス刺激に伴うポストシナプス活動電位が抑制されることが明らかになった。この結果、Rabphilin-3Aが実際に細胞レベルでもCa^<2+>依存性の分泌反応を制御していることが示唆された。さらに、Doc2のNおよびC末端側フラグメントによってPC12細胞からのhigh K^+刺激によるCa^<2+>依存性のGH分泌が抑制されることが明らかになった。この結果、Coc2が実際に細胞レベルでもCa^<2+>依存性の分泌反応を制御していることが示唆された。このように、本研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ完全に達成することができた。