シナプスにおけるPSD-95パルミトイル化酵素P-PATの活性制御機構

本研究では代表的なシナプス蛋白質PSD-95と新規パルミトイル化酵素P-PATに焦点をあて、1)P-PATの活性制御機構、2)P-PATによるPSD-95の動態制御機構、および3)P-PATによるシナプス機能制御機構の解明を目的としている。平成21年度はP-PATによるPSD-95のパルミトイル化状態を、生化学的なアプローチで簡便・特異的・高感度に検出するアッセイ系(ビオチンスイッチ法)の確立、神経細胞におけるP-PATによるPSD-95のパルミトイル化の動態制御機構を解析するために、初代培養海馬神経細胞にGFP-P-PATとPSD-95-mCherryを発現させ、それらの動態をタイムラプス顕微鏡で詳細に観察を試みた。また、パルミトイル化修飾を受けたPSD-95はポストシナプス膜直下に局在することから、全反射顕微鏡を用いてパルミトイル化修飾を受けたPSD-95のみを特異的に可視化し、PSD-95のパルミトイル化状態のモニタリングを生細胞レベルで可視化することに成功し、P-PATに対する特異的な抗体を用いた免疫染色により、神経細胞におけるP-PATの局在を明らかにすることにも成功した。また、P-PATの生理機能を解析するために、P-PATを過剰発現およびノックダウンした際のPSD-95のパルミトイル化動態をモニタリング中であり、P-PATのノックダウンによりPSD-95およびAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス膜表面に集積が抑制されることを見出した。本研究はThe Journal of Cell Biologyに掲載され、高い評価を受けている。このように、平成21年度の研究計画は達成できたと考えている。

本研究では代表的なシナプス蛋白質PSD-95と新規パルミトイル化酵素P-PATに焦点をあて、1)P-PATの活性制御機構、2)P-PATによるPSD-95の動態制御機構、および3)P-PATによるシナプス機能制御機構の解明を目的としている。平成21年度はP-PATによるPSD-95のパルミトイル化状態を、生化学的なアプローチで簡便・特異的・高感度に検出するアッセイ系(ビオチンスイッチ法)の確立、神経細胞におけるP-PATによるPSD-95のパルミトイル化の動態制御機構を解析するために、初代培養海馬神経細胞にGFP-P-PATとPSD-95-mCherryを発現させ、それらの動態をタイムラプス顕微鏡で詳細に観察を試みた。また、パルミトイル化修飾を受けたPSD-95はポストシナプス膜直下に局在することから、全反射顕微鏡を用いてパルミトイル化修飾を受けたPSD-95のみを特異的に可視化し、PSD-95のパルミトイル化状態のモニタリングを生細胞レベルで可視化することに成功し、P-PATに対する特異的な抗体を用いた免疫染色により、神経細胞におけるP-PATの局在を明らかにすることにも成功した。また、P-PATの生理機能を解析するために、P-PATを過剰発現およびノックダウンした際のPSD-95のパルミトイル化動態をモニタリング中であり、P-PATのノックダウンによりPSD-95およびAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス膜表面に集積が抑制されることを見出した。本研究はThe Journal of Cell Biologyに掲載され、高い評価を受けている。このように、平成21年度の研究計画は達成できたと考えている。