抑制性シナプスの長期増強を仲介する分子機構の解明

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GABAシナプス制御機構を研究するための二つの実験系を構築して、受容体間クロストークの分子基盤を明らかにした。脊髄後根神経節のニューロンを急性単離して、パッチクランプ記録法によって、代謝型グルタミン酸受容体mGluR1およびGABA_B受容体の相互作用が再現することを明らかにした。この実験系を用いて、実験が比較的容易に行える末梢ニューロンに着目して研究を開始した。そこで、最初に一次求心性ニューロンに機能的なmGluR1が存在する可能性を検証した。これらの二種類のGABAシナプスにおける増強の分子的基盤をさらに深く理解するため、GABAシナプスを可視化して分子イメージング法を可能にするための新しい実験系を構築することを試みた。このため、Yanagawaら(2009)によって作出されたVGAT-Venusトランスジェニック・マウスの海馬から分散培養して、GABA作動性ニューロンを可視化した。シナプス後部は、GABA_A受容体の足場蛋白であるgephyrinを蛍光標識した。その結果、図に示すようにVenus蛍光を示すGABAニューロン終末ボタンと赤色蛍光を示すmChery-gephyrinのクラスターが密接に重なり合ってシナプス結合する部位を明瞭に観察できるようになった。現在、このシナプス部位の形成過程と機能的GABA_A受容体の分布と培養ニューロンに可塑性刺激を加えて抑制シナプス結合の動態を観察している。