補体Ｃ１ｑによるシナプス除去機能の新規制御メカニズムの解明

＜補体局在の時空間制御メカニズムとシナプス除去現象＞海馬CA2や脳の局所に観察された補体C1qは、ある種の細胞外マトリックスと共局在しており、薬理学的な糖鎖構造の除去した場合やコアタンパク質の欠損マウスにおいて、脳内C1qが顕著に減弱していた。このことからC1qは特定糖鎖パターンを認識し脳内に蓄積し、時空間的に局在が制御されている可能性が示唆された。機能的意義の検討として、子宮内電子穿孔法により大脳バレル皮質の神経細胞にGFPを遺伝子導入し、免疫染色と脳透明化法を組み合わせて樹状突起の形態を三次元的に観察する実験系を確立した。定量的検討の結果、C1q欠損マウスでは樹状突起の刈り込みが野生型に比べて起こりづらいことが見出された。＜シナプス形成の制御分子＞Cbln1のNeurexin結合ドメインとNeuronal Pentraxin1のAMPA受容体結合ドメインとを繋げたキメラ分子、Cerebellin-Pentraxin (CPTX)の受容体に対する親和性について各種のNeurexinバリアントおよびAMPA受容体サブユニットを用いて網羅的に検討した。更にシナプス形成能についても各種AMPA受容体サブユニットについて検討し、いずれのサブユニットに対してもシナプス形成を生じることを明らかにした。CPTXの機能的意義について、小脳および海馬において検討した。CPTXの投与により小脳ではシナプス形成や運動機能、シナプス伝達をcbln1欠損マウスおよびGluD2欠損マウスで回復させたが、長期抑圧(LTD)を回復させなかった。一方で、アルツハイマー病モデルマウスを用いた海馬での実験では、CPTXによりシナプス伝達、長期増強(LTP)、空間認知能力を回復させた。

＜補体局在の時空間制御メカニズムとシナプス除去現象＞海馬CA2や脳の局所に観察された補体C1qは、ある種の細胞外マトリックスと共局在しており、薬理学的な糖鎖構造の除去した場合やコアタンパク質の欠損マウスにおいて、脳内C1qが顕著に減弱していた。このことからC1qは特定糖鎖パターンを認識し脳内に蓄積し、時空間的に局在が制御されている可能性が示唆された。機能的意義の検討として、子宮内電子穿孔法により大脳バレル皮質の神経細胞にGFPを遺伝子導入し、免疫染色と脳透明化法を組み合わせて樹状突起の形態を三次元的に観察する実験系を確立した。定量的検討の結果、C1q欠損マウスでは樹状突起の刈り込みが野生型に比べて起こりづらいことが見出された。＜シナプス形成の制御分子＞Cbln1のNeurexin結合ドメインとNeuronal Pentraxin1のAMPA受容体結合ドメインとを繋げたキメラ分子、Cerebellin-Pentraxin (CPTX)の受容体に対する親和性について各種のNeurexinバリアントおよびAMPA受容体サブユニットを用いて網羅的に検討した。更にシナプス形成能についても各種AMPA受容体サブユニットについて検討し、いずれのサブユニットに対してもシナプス形成を生じることを明らかにした。CPTXの機能的意義について、小脳および海馬において検討した。CPTXの投与により小脳ではシナプス形成や運動機能、シナプス伝達をcbln1欠損マウスおよびGluD2欠損マウスで回復させたが、長期抑圧(LTD)を回復させなかった。一方で、アルツハイマー病モデルマウスを用いた海馬での実験では、CPTXによりシナプス伝達、長期増強(LTP)、空間認知能力を回復させた。