AMPA型グルタミン酸受容体複合体形成機構の解析とシナプス可塑性における役割解明

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AMPA型グルタミン酸受容体の(1)神経細胞膜への発現機構と(2)複合体形成におけるPDZ蛋白の影響を解明するため、イギリス、ブリストル大学のヘンリー教授のもとで引き続き共同研究を行った。(1)神経細胞膜への発現機横については、記憶学習の細胞内基本機構と考えられるLTPの誘導にGluR1サブユニットが必須である。そこでLTP刺激誘導後、pH感受性GFPをN末領域に付けたGluR1サブユニットの細胞膜発現動態を海馬分散培養神経細胞と共焦点レーザー顕微鏡を用いて解析することを目的としている。まず細胞表面に発現した場合のみ強く発光すると考えられるpH感受性GFPをN末領域に付けたGluR1サブユニットを発現させるためのシンドビスウイルスを作成した。このウイルスを海馬分散培養細胞に感染させたところ、予想される分子量の発現蛋白がウエスタンブロッティングにより確認された。またウイルス感染後の海馬分散培養神経細胞を用いて、酸性pHでの蛍光の消失とアルカリpHでの蛍光強度の増加を共焦点レーザー顕微鏡により確認した。よって当初の目的どおりpH感受性GFPをN末領域に付けたGluR1サブユニットが細胞膜に発現した場合にのみ、あるいは酸性細胞内膜内存在時よりも強い蛍光が細胞膜発現時に観察されると予想される。今後はリアルタイムイメージングによるGluR1を含むAMPA型グルタミン酸受容体の細胞表面発現機構の詳細な解析と海馬スライスカルチャーにおける電気生理学的解析を行う予定である。(2)AMPA型グルタミン酸受容体複合体形成におけるAMPA型グルタミン酸受容体と結合するPDZ蛋白の影響についてもGluR1/R2複合体を測定するサンドイッチELISA法を用い共同研究を行っており、受容体複合体への影響を示唆する結果も得られているが、今後さらに解析を進める必要がある。