カルシウムチャネルの局在と機能を制御する膜複合体の解析

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学習や記憶などの脳の高次機能は、神経シナプスにおける情報伝達が適切に行われることで成り立っている。神経シナプスのアクティブゾーンを構成する骨格タンパク質としてはCAST, ELKS, Bassoon, Piccolo, RIM1, Munc13-1などが知られている。一方で、神経終末へのカルシウムイオンの流入を制御するカルシウムチャネルも、アクティブゾーンにおいて重要な役割を担っている。すでにCASTおよびカルシウムチャネルがin vitroで複合体を形成していることを明らかにしている。本年度は、生体内における結合を明らかにするために免疫沈降実験の検討を行った。ラット大脳ホモジネートを可溶化し、カルシウムチャネルbetaサブユニットを用いた抗体で免疫沈降実験を行ったところ、CASTが共沈することが明らかとなった。一方、ショウジョウバエでは、カルシウムチャネルalphaサブユニットがCASTと直接結合することが報告されていたが、高等動物のCASTとカルシウムチャネルalphaサブユニットの結合は免疫沈降実験においては明らかにできなかった。ファミリーメンバーELKSのコンディショナルノックアウト(flox)を作製済みであり、今後、成熟した脳においてCreを発現するマウスとの交配を開始する。最終的には、CAST/ELKSダブルノックアウトマウスを作製し、カルシウムチャネルの局在および機能異常を総合的に解析する。