シナプス後肥厚部(PSD)特異的蛋白質の検索と機能解析

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PSD(シナプス後肥厚部)のダイナミックにして特徴的形態を形成する物質根拠とそのメカニズムを追究するべく、PSD特異的モノクローナル抗体を用いたPSD構成蛋白質の検索とその機能解析を本研究の目的とした。1)モノクローナル抗体によるPSD構成蛋白質の検索分子量800kD〜25kDの30種類の蛋白質に対するモノクローナル抗体を用いてイムノスクリーニングにより検索を進行中で、3種類の新現蛋白質をクローニングし、4種類のPSDに局在する既知蛋白質を同定した。2)PSD-Zip45の機能解析N末側にEVH1ドメイン、C末側に特有のロイシンジッパー・モチーフを有する蛋白質をクローニングし、PSD-Zip45と名づけた。EVH1ドメインはI型代謝性グルタミン酸受容体(mGluR1およびmGluR5)と結合し、ロイシンジッパー・モチーフは強力な自己多量体形成能を示す。そこで、COS7細胞共発現系を用いて、PSD-Zip45によるmGluR1αクラスター形成を証明した。また、シナプスへのPSD-Zip45ターゲッティング機構を解明した。さらにPSD-Zip45の新たな機能を解析する目的で、yeast-two hybrid法によりPSD-Zip45結合蛋白質の検索を用い、新規2蛋白質と既知3蛋白質をクローニングした。3)PSD-Zip70の機能解析C末側にロイシンジッパー・モチーフとコイルドコイル構造を有する新規蛋白質をクローニングし、dendritic spineおよびshaftに局在することを明らかにした。