シナプス小胞トランスポートソームの生理機能

突触小泡转运体的生理功能

• 批准号: 20056008
• 负责人: 高森 茂雄
• 金额: $ 4.67万
• 依托单位: Doshisha University (2009)Tokyo Medical and Dental University (2008)
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20056008/
• 关键词: 脳・神経; プロテオーム; タンパク質; 分子認識; 膜輸送; 蛋白質

グルタミン酸は、生体内の全ての細胞内に存在するアミノ酸であるが、哺乳類中枢神経系では最も主要な興奮性神経伝達物質として働き、脳高次機能を支えている。ニューロンがグルタミン酸を神経伝達物質として放出するためには、細胞質に存在するグルタミン酸をシナプス小胞内腔へと輸送するタンパク質」小胞型グルタミン酸トランスポーター(VGLUT)」が必要不可欠である。これまでの脳から精製したシナプス小胞の生化学的解析から、VGLUTの輸送活性には、駆動力であるプロトン電気化学勾配を供給する液胞型プロトンATPase(V-ATPase)と塩素イオンチャネルの寄与が知られている。我々は、昨年度までに、組換えVGLUT1タンパク質とバクテリア由来のプロトンポンプを人工脂質二重膜に再構成する実験系を開発し、グルタミン酸/プロトン/塩素イオンの機能的共役相関を明らかにした。特に、小胞内腔に高濃度の塩素イオンが存在すると、膜電位勾配のみに依存するグルタミン酸輸送活性が検出できることを証明し、シナプス小胞内のグルタミン酸量を規定する新たな因子として小胞内塩素イオンを提唱した。本年度は、VGLUT1で見られる塩素イオン濃度依存性が、他の哺乳類VGLUTアイソフォームでも同様に見られることを見いだした(未発表)。また、海馬神経初代培養細胞において、細胞外の塩素イオン濃度を変化させることにより、シナプス小胞内腔の塩素イオン濃度を操作し、そのグルタミン酸神経伝達への影響を調べた結果、我々の再構成実験から提唱したモデルを支持する予備実験データを得た(未発表)。

In mammals, the central nervous system contains the most excitatory neurotransmitter substances, which are present in all cells of the organism. It is essential that the "microcellular type"(VGLUT) is present in the cytoplasm of the cell and transported to the cytoplasm of the cell. The biochemical analysis of these purified cells, the transport activity of VGLUT, and the kinetic energy of VGLUT were studied. We believe that in the past few years, VGLUT1 has been reorganized into artificial lipid double membranes, and the development of a new system of functional interaction between VGLUT1 and VGLUT1 has been clearly demonstrated. In particular, the existence of high concentrations of intracellular hormones and the dependence of membrane potential on intracellular acid transport activity were demonstrated by new factors that regulate intracellular hormone concentrations. This year, VGLUT1 was found to be dependent on the concentration of vitamin A, and other mammalian VGLUTs were found to be dependent on the concentration of vitamin A (not shown). In addition, the effects of changes in intracellular and extracellular protein concentrations on hippocampal neurons in primary culture were investigated. The results showed that there were no changes in intracellular protein concentrations in hippocampal neurons, and no changes in intracellular protein concentrations in hippocampal neurons.

项目成果

A chloride conductance in VGLUT1 underlies maximal glutamate loading into synaptic vesicles

• DOI: 10.1038/nn.2248
• 发表时间: 2009-02-01
• 期刊: NATURE NEUROSCIENCE
• 影响因子: 25
• 作者: Schenck, Stephan;Wojcik, Sonja M.;Takamori, Shigeo
• 通讯作者: Takamori, Shigeo

Synaptic vesicles(Encyclopedia of Neuroscienceの一章)

突触小泡（神经科学百科全书的章节）

• 发表时间: 2009
• 作者: Martens;et.al.;高森茂雄;高森茂雄・塩原靖幸;Takamori S.;Takamori S.;Takamori S.
• 通讯作者: Takamori S.

Mechanism of glutamate transport into synaptic vesicles

谷氨酸转运至突触小泡的机制

• 发表时间: 2009
• 作者: Martens;et.al.;高森茂雄;高森茂雄・塩原靖幸;Takamori S.
• 通讯作者: Takamori S.

小胞型グルタミン酸トランスポーター(VGLUT)の機能

囊泡谷氨酸转运蛋白 (VGLUT) 的功能

• 发表时间: 2008
• 期刊: 蛋白質核酸酵素増刊「メンブレントラフィックの奔流」 53
• 作者: Martens;et.al.;高森茂雄;高森茂雄・塩原靖幸
• 通讯作者: 高森茂雄・塩原靖幸

Unique luminal localization of VGAT-C terminus allows for selective labeling of cortical GABAergic synapses

VGAT-C 末端独特的腔内定位允许选择性标记皮质 GABA 突触

• 发表时间: 2008
• 期刊: The Journal of Neuroscience 28
• 作者: Martens;et.al.
• 通讯作者: et.al.