グルタミン酸受容体デルタ2によるシナプス形成誘導

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シナプス前終末の分化を引き起こすシナプス後膜上の分子として、ニューロリジン・SynCAMなどの細胞間接着分子が報告されている。本研究では、イオン透過型グルタミン酸受容体サブユニットの一つと位置づけられてきたδ2が、シナプス前終末の分化を誘導してシナプス形成に寄与することを示し、その分子機構を明らかにすることをめざした。δ2を非神経細胞であるHEK細胞に遺伝子導入して、そのHEK細胞を顆粒細胞等小脳神経細胞と共培養したところ、顆粒細胞シナプス前終末と考えられるVglut1陽性の構造が、HEK細胞上に形成された。一方、GABA性シナプス前終末に局在するVgatはHEK細胞上に集積しなかった。δ2に加えてイオン透過型グルタミン酸受容体サブユニットであるGluR1もHEK細胞で発現させると、HEK細胞から興奮性シナプス後電流(EPSC)を記録でき、δ2の細胞外LIVBPドメインを欠損させると、上述の作用は消失した。また、GluR1のLIVBPドメインをδ2のLIVBPドメインで置換したキメラ分子をHEK細胞で発現させると、HEK細胞上にVglut1が集積し、HEK細胞からEPSCを記録できた。このキメラ分子は、シナプス形成誘導能とグルタミン酸に対する応答能両者を有することになる。δ2とともにグルタミン酸受容体δサブファミリーを構成するδ1も、δ2と同様に顆粒細胞のシナプス前終末の分化を引き起こした。δ1のシナプス前終末分化誘導もLIVBPドメインに依存し、グルタミン酸性作動性シナプス前終末特異的であった。以上から、グルタミン酸受容体δサブファミリーは、細胞外LIVBPドメインを介してグルタミン酸作動性神経細胞あるいは顆粒細胞選択的なシナプス前終末分化誘導作用を有することが明らかになった。