細胞骨格によるシナプス伝達制御機構の解明

通过细胞骨架阐明突触传递控制机制

• 批准号: 15K18349
• 负责人: 江口 工学
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K18349/
• 关键词: 細胞骨格; 微小管; シナプス伝達; エンドサイトーシス; α-シヌクレイン; タウ; calyx of Held; パッチクランプ; αシヌクレイン; シナプス小胞エンドサイトーシス; シナプス; 膜容量測定法; パッチクランプ法

本研究は、シナプス伝達における細胞骨格の役割と、その制御機構の解明を目的とする。申請者は特にシナプス小胞エンドサイトーシスおよび小胞リサイクリング機構に着目し、高頻度・長時間のシナプス伝達維持における細胞骨格の機能的役割を、ラットcalyx of Heldシナプスおよび電気生理学的手法を用いて解析した。本年度は、αシヌクレインの微小管重合作用による小胞エンドサイトーシス阻害について、シナプスの成熟との関連性を調べた。その結果、幼若なシナプスにおいてもαシヌクレインが微小管を介したエンドサイトーシス阻害作用を示すことが明らかとなった。一方で、家族性パーキンソン病関連αシヌクレインミュータントA53Tをシナプス前末端に注入したところ、幼若期においては微小管非依存的なエンドサイトーシス阻害作用を示したが、成熟後は作用を示さなかった。また、微小管重合作用が知られている微小管関連蛋白タウについて、同様に小胞エンドサイトーシスへの作用を調べた。タウ蛋白をシナプス前末端内に注入すると、小胞エンドサイトーシスは強く阻害された。タウ蛋白同様微小管重合作用を示すタキソールもまた、エンドサイトーシスを阻害した。これら阻害作用は微小管重合阻害剤ノコダゾールによって消失した。以上より、αシヌクレイン同様、タウ蛋白が微小管重合を介して小胞エンドサイトーシスを阻害することを解明した。次に、微小管脱重合のシナプス伝達への作用について、高濃度のノコダゾールをシナプス前末端内に注入することで調べた。ノコダゾールは小胞エキソサイトーシス・エンドサイトーシスには直接作用しなかったが、高頻度刺激による小胞枯渇後の回復時間を著しく遅延させた。また、同様の遅延効果は、他の重合阻害剤ビンブラスチンによっても確認された。以上より、微小管の重合・脱重合がシナプス伝達に重要であることを明らかにした。

The purpose of this study is to clarify the mechanism of cellular differentiation and regulation. The applicant is interested in analyzing the application of special cell-based services, high-frequency, long-term services, and electrophysiological techniques to maintain the functions of the cellular skeleton. This year, the correlation between the microtube coincidence and the maturity of the microtube was adjusted. As a result, the micro-tube resistance is demonstrated by the micro-tube resistance A side, family, family. The role of microtube-associated proteins in the regulation of microtube-associated proteins The protein was injected into the pre-terminal region of the cell, and the protein was strongly inhibited. The protein is similar to microtubule overlap, and the protein is resistant to interference. The resistance of the micro-tube reclosing resistance will disappear. The above is an explanation of the microtubule overlap between the α and α-proteins. In addition, the micro-tube debonding process can be used to adjust the temperature of the sample. The recovery time after cell death due to high frequency stimulation is delayed. For example, if the delay effect of the same type is different from that of the other type, it is confirmed that the delay effect is different from that of the other type. The above is a very important part of the process.

项目成果

Excess α-synuclein impairs the fidelity of synaptic transmission by slowing vesicle endocytosis at calyx of Held

过量的 α-突触核蛋白通过减缓 Held 花萼处的囊泡内吞作用来损害突触传递的保真度

• 发表时间: 2015
• 作者: Eguchi K.;Taoufiq Z.;Takahashi T.
• 通讯作者: Takahashi T.

University of Munich(Germany)

慕尼黑大学（德国）

Acute increase of a-synuclein in presynaptic terminals impairs synaptic fidelity via excessive microtubule assembly at glutamatergic synapses

突触前末梢中α-突触核蛋白的急剧增加会通过谷氨酸能突触处过多的微管组装来损害突触保真度

• 发表时间: 2016
• 作者: Jeongtae Kim;Shiori Kobayashi;Yuchio Yanagawa;Chitoshi Takayama;Eguchi K. Taoufiq Z. Takahashi T
• 通讯作者: Eguchi K. Taoufiq Z. Takahashi T

Acute presynaptic loading of a-syunclein impairs synaptic fidelity by slowing vesicle endocytosis at glutamatergic synapses

α-突触蛋白的急性突触前负荷通过减慢谷氨酸能突触的囊泡内吞作用来损害突触保真度

• 发表时间: 2015
• 作者: Eguchi K.;Taoufiq Z.;Takahashi T.
• 通讯作者: Takahashi T.

Excess α-synuclein impairs the fidelity of synaptic transmission at calyx of Held

过量的 α-突触核蛋白会损害 Held 花萼突触传递的保真度

• 发表时间: 2015
• 作者: Shigeo Maruyama;Kehang Cui;Bo Hou;Hua An;Hiroki Takezaki;Rong Xiang;Shohei Chiashi;Eguchi K.
• 通讯作者: Eguchi K.