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神経伝達物質の放出機構における低分子量G蛋白質の作用機構とその病態

低分子量G蛋白在神经递质释放机制及其病理中的作用机制

基本信息

批准号：
05770105
负责人：
白瀧博通
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05770105/
关键词：
低分子量G蛋白質 Rab3A Rabphilin-3A シナプス神経伝達物質

项目摘要

私共の研究室では低分子量G蛋白質Rab3Aを発見し、その機能と活性化機構について解析を続けている。この低分子量G蛋白質はシナプス小胞に大量に存在しており、シナプスにおける神経伝達物質の放出に関与している可能性が強い。私共の研究室では、Rab3Aの標的蛋白質としてRabphilin-3Aを同定しているが、まず、本年度の研究でこの標的蛋白質を精製し、その一次構造を決定した。Rabphilin-3Aはシナプス小胞に局在していた。分化後のPC12細胞(ラット褐色細胞腫細胞)では、Rabphilin-3AとRab3Aが両方存在している神経様突起でのみカテコールアミンの分泌反応が起こった。Rabphilin-3AとRab3Aが存在しない神経様突起ではカテコールアミンの分泌反応は起こらなかった。このことから、Rabphilin-3AはRab3Aの標的蛋白質として、Rab3Aと共に神経伝達物質の放出反応を制御している可能性が強い。次に、Rabphilin-3Aには、N末端側にRab3Aと特異的に結合する領域と、C末端側にCa^<2+>とセリンリン脂質を結合する、機能的に異なった2つの領域が存在することを明らかにした。このことから、Rabphilin-3Aは神経終末においてシナプトタグミン同様Ca^<2+>センサーとして機能している可能性が強い。さらに、Rabphilin-3Aが、Rab3Aの内在性GTPase活性を弱く促進するとともに、Rab3AのGTPase活性促進蛋白質(Rab3A GAP)の活性を強く抑制することを明らかにした。このことから、Rabphilin-3AはRab3Aがその機能を遂行するまでRab3Aを活性型に保持していると考えられる。このように、本研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ完全に達成することができた。

In our laboratory, we have discovered the low molecular weight G protein Rab3A and analyzed its function and activation mechanism. This low molecular weight G protein is highly likely to be present in large amounts in small cells and to be associated with the release of neurotransmitter substances. The target protein of Rabphilin-3A was determined by our laboratory. The target protein of Rabphilin-3A was purified and its primary structure was determined in this year's study. Rabphilin-3A is a small cell. After differentiation, the PC12 cells (brown cells) showed the expression of Rabphilin-3A and Rab3A, and the secretion of Rabphilin-3A and Rab3A was detected. Rabphilin-3A and Rab3A both exist in the brain and in the secretion. Rabphilin-3A and Rab3A have a strong possibility of inhibiting the release of anti-inflammatory substances. Rabphilin-3A binds specifically to the N-terminal side of Rabphilin-3A, and binds to Ca^<2+> and lipids on the C-terminal side of Rabphilin-3A. Rabphilin-3A has a strong possibility of changing its function to the terminal state of the brain. Rabphilin-3A and Rab3A have weak GTase activity promoter and Rab3A GTase activity promoter (Rab3A GAP) has strong GTase activity inhibitor. Rabphilin-3A performs the function of Rab3A and Rab3A remains active. This study aims to achieve the above goals.