シナプス後肥厚部(PSD)特異蛋白質の検索と機能解析

突触后增厚区 (PSD) 特异性蛋白的搜索和功能分析

• 批准号: 13041035
• 负责人: 祖父江 憲治
• 金额: $ 4.61万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13041035/
• 关键词: シナプス後肥厚部; PSD-Zip45; Homer; ロイシンジッパー; 海馬ニューロン; 代謝性グルタミン酸受容体; EVH1ドメイン; PSD-95; シナプス後肥厚部(PSD)

PSDはシナプス後部を形成する単なる構造物としてではなく、近年LTPに関連したダイナミックな形態と機能変化を示す機能的細胞構造として注目を集めている。本研究は、PSDのダイナミックにして特徴的形態を形成する物質根拠とそのメカニズムを追究するべく、PSD特異的モノクローナル抗体を用いたPSD構成蛋白質の検索とその機能解析を目的とし、本年度は以下PSD-Zip45の機能解析とPSD-Zip70のクローニングおよび機能解析を行った。(1)PSD-Zip45の機能解析N末側にEVH1ドメイン、C末側に特有のロイシンジッパー・モチーフを有するscaffolding蛋白質で、EVH1ドメインはI型代謝性グルタミン酸受容体(mGluR1およびmGluR5)と結合し、ロイシンジッパー・モチーフは強力な自己多量体形成能を示す。シナプスへのPSD-Zip45ターゲッティング機構を、海馬培養ニューロンにPSD-Zip45プラスミドをマイクロインジェクションすることにより検討し、PSD-Zip45のシナプスへのターゲティングはEVH1ドメインとC末端側のロイシンジッパーモチーフが必須であることを見い出した。同時に、PSD-Zip45のEVH1変異あるいはロイシンジッパー欠損蛋白質の海馬ニューロンへの大量発現により、Shankのシナプスターゲティングは阻害されるがPSD-95,GKAPは影響を受けないことから、シナプス後部でPSD-Zip45/Shank系とPSD-95/GKAP系のコンパートメントが存在し、PSD-Zip45/Shank系はPSD-Zip45によりアクチン細胞骨格と関連することを明らかにした。また、PSD-Zip45のトランスジェニックマウスを作製し、このマウス海馬ニューロンを用いてPSD-Zip45のシナプスにおけるダイナミクスを明らかにした。(2)PSD-Zip70の機能解析N末側にミリスチン化と塩基性アミノ酸クラスターを、C末側にロイシンジッパー・モチーフを有する蛋白質で、dendritic spineに局在する。N末側のミリスチン化と塩基性アミノ酸クラスターは細胞膜への結合とraft構造へのターゲッティングに重要であること、さらにラット大脳シナプトソームの詳細な分画法により、PSD-Zip70はPSDとdendritic raftに局在する蛋白質であることを明らかにした。

PSD は シ ナ プ ス rear を form す る 単 な る structure と し て で は な く, in recent years, the LTP に masato even し た ダ イ ナ ミ ッ ク な morphology と function - を す function in the cellular structure of と し て attention を set め て い る. は this study, the PSD の ダ イ ナ ミ ッ ク に し て を form of 徴 す る material root 拠 と そ の メ カ ニ ズ ム す を investigated る べ く, PSD specific モ ノ ク ロ ー ナ を ル antibody with い た PSD proteins の 検 cable と そ の function analytical を purpose と し, below this year's は PSD - Zip45 の function analytical と PSD - Zip7 0 file ロ ロ ニ グおよび グおよび function analysis を line った. (1) the PSD - Zip45 の function resolution at the end of the N side に EVH1 ド メ イ ン, at the end of the C side に の unique ロ イ シ ン ジ ッ パ ー · モ チ ー フ を have す る scaffolding protein で, EVH1 ド メ イ ン は type I metabolic グ ル タ ミ ン acid by let body (mGluR1 お よ び mGluR5) と し, ロ イ シ ン ジ Youdaoplaceholder0 ッパ ッパ · モチ フ フ フ フ a strong な can form a large number of its own bodies を to show す. シ ナ プ ス へ の PSD - Zip45 タ ー ゲ ッ テ ィ ン グ を, biotinylated ニ ュ ー ロ ン に PSD - Zip45 プ ラ ス ミ ド を マ イ ク ロ イ ン ジ ェ ク シ ョ ン す る こ と に よ り beg し 検, PSD - Zip45 の シ ナ プ ス へ の タ ー ゲ テ ィ ン グ は EVH1 ド メ イ ン と C terminal side の ロ イ シ ン ジ ッ パ Youdaoplaceholder0 モチ フが must である である とを とを see とを for た. に at the same time, the PSD - Zip45 の EVH1 - different あ る い は ロ イ シ ン ジ ッ パ ー owe damaged protein の hippocampal ニ ュ ー ロ ン へ の large 発 now に よ り, Shank の シ ナ プ ス タ ー ゲ テ ィ ン グ は resistance against さ れ る が PSD - 95, GKAP は を by け な い こ と か ら, シ ナ プ ス で PSD - Zip45 / in the back Shank is と PSD - 95 / GKAP の コ ン パ ー ト メ ン ト が し, PSD - Zip45 / Shank is は PSD - Zip45 に よ り ア ク チ ン cells bone と masato even す る こ と を Ming ら か に し た. ま た, PSD - Zip45 の ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク マ ウ ス を as し, こ の マ ウ ス hippocampal ニ ュ ー ロ ン を with い て PSD - Zip45 の シ ナ プ ス に お け る ダ イ ナ ミ ク ス を Ming ら か に し た. (2) the PSD - Zip70 の function resolution at the end of the N side に ミ リ ス チ ン change と salt basic ア ミ ノ acid ク ラ ス タ ー を, at the end of the C side に ロ イ シ ン ジ ッ パ ー · モ チ ー フ を have す る protein で, dendritic spine に bureau in す る. At the end of the N side の ミ リ ス チ ン change と salt basic ア ミ ノ acid ク ラ ス タ ー は membrane へ の combining と raft structure へ の タ ー ゲ ッ テ ィ ン グ に important で あ る こ と, さ ら に ラ ッ ト big 脳 シ ナ プ ト ソ ー ム の な points in detail drawing に よ り, PSD - Zip70 は PSD と dendritic The raftに bureau is located in the する protein である である とを とを ら ら に に た た.

项目成果

Nishida W. et al.: "The triad of serum response factor and GATA and NK families governs transcription of smooth and cardiac muscle genes"J.Biol.Chem.. 277. 7308-7317 (2002)

Nishida W.等人：“血清反应因子以及GATA和NK家族的三联体控制平滑肌和心肌基因的转录”J.Biol.Chem.. 277. 7308-7317 (2002)

Irie K.et al.: "Crystal structure of conserved region of the Homer 1 family"J.Mol.Biol.. (in press). (2002)

Irie K. 等人：“Homer 1 家族保守区域的晶体结构”J.Mol.Biol..（出版中）。

Ebihara T.et al.: "Synchronized formation and remodeling of postsynaptic densities : long-term visualizaton of hippocampal neurons expressing postsynaptic density proteins tagged with GFP"J.Neurosci.. (in press). (2003)

Ebihara T.等人：“突触后密度的同步形成和重塑：表达用 GFP 标记的突触后密度蛋白的海马神经元的长期可视化”J.Neurosci..（出版中）。

Usui S.et al.: "Functional and regional compartmentation of PSD proteins, PSD-Zip45 (Homer 1c), Shank, PSD-95 and GKAP, in dendritic spines"J.Biol.Chem.. (in press). (2003)

Usui S.et al.：“树突棘中 PSD 蛋白、PSD-Zip45 (Homer 1c)、Shank、PSD-95 和 GKAP 的功能和区域划分”J.Biol.Chem..（出版中）。

Konno D.et al.: "The postsynaptic density and dendritic raft localization of PSD-Zip7O, which contains an N-myristoylation sequence and leucine-zipperr motifs"J.Cell Sci.. 115. 4695-4706 (2002)

Konno D.等人：“PSD-Zip7O 的突触后密度和树突筏定位，其中包含 N-肉豆蔻酰化序列和亮氨酸拉链基序”J.Cell Sci.. 115. 4695-4706 (2002)