細胞外足場タンパク質による神経ペプチド放出調節機序の解明

C1qファミリーに属するCbln4はシナプス前部から分泌されるNeurexin, シナプス後部に局在するデルタ型グルタミン酸受容体と三者複合体を形成し、興奮性及び抑制性シナプスの形成／維持を行うシナプス形成分子として知られている。神経ペプチドAgouti-related peptide (AgRP) は視床下部弓状核に局在し、摂食亢進の中核を担うAgRP／NPY産生ニューロンから分泌され、満腹中枢のmelanocortin受容体を抑制することで摂食亢進に働くことが知られている。申請者は予備検討によりAgRPニューロンの軸索終末に局在し、シナプス形成のみならず神経ペプチドAgRPの分泌制御に関わる可能性を示唆する結果を得た。そこでAgRPニューロン軸索のCbln4は神経活動や空腹状態に応じて量が変化し、AgRp分泌部位形成・維持を制御する、拡散性伝達調節分子として働くとの作業仮説を立て、神経ペプチド拡散性伝達の機能的・形態的な調節機構を解明することを目的とする。所属研究室はCbln4を含むC1qファミリー分子を第3のシナプス形成分子「細胞外足場タンパク質」として確立した。この概念を非シナプス性の拡散性伝達に拡張し、細胞外構造との相互作用による新しい神経ペプチド放出制御機序の確立を目指す。得られる知見は同じく拡散性伝達を行うモノアミン系神経伝達物質、ホルモン分泌機序の理解にも大きな貢献が期待できる。Cbln4の局在を詳細に解析するためにHAタグを付加したCbln4を発現するHA-Cbln4 knock in mouseを作製が完了し、AgRP,　プレ及びポストシナプティックニューロンとの位置関係を調べている。また、神経活動を調節するための新規Cation-channlrhodopsinを導入し、より生理的な軸索活性化の系を確立した。

C1qファミリーに属するCbln4はシナプス前部から分泌されるNeurexin, シナプス後部に局在するデルタ型グルタミン酸受容体と三者複合体を形成し、興奮性及び抑制性シナプスの形成／維持を行うシナプス形成分子として知られている。神経ペプチドAgouti-related peptide (AgRP) は視床下部弓状核に局在し、摂食亢進の中核を担うAgRP／NPY産生ニューロンから分泌され、満腹中枢のmelanocortin受容体を抑制することで摂食亢進に働くことが知られている。申請者は予備検討によりAgRPニューロンの軸索終末に局在し、シナプス形成のみならず神経ペプチドAgRPの分泌制御に関わる可能性を示唆する結果を得た。そこでAgRPニューロン軸索のCbln4は神経活動や空腹状態に応じて量が変化し、AgRp分泌部位形成・維持を制御する、拡散性伝達調節分子として働くとの作業仮説を立て、神経ペプチド拡散性伝達の機能的・形態的な調節機構を解明することを目的とする。所属研究室はCbln4を含むC1qファミリー分子を第3のシナプス形成分子「細胞外足場タンパク質」として確立した。この概念を非シナプス性の拡散性伝達に拡張し、細胞外構造との相互作用による新しい神経ペプチド放出制御機序の確立を目指す。得られる知見は同じく拡散性伝達を行うモノアミン系神経伝達物質、ホルモン分泌機序の理解にも大きな貢献が期待できる。Cbln4の局在を詳細に解析するためにHAタグを付加したCbln4を発現するHA-Cbln4 knock in mouseを作製が完了し、AgRP,　プレ及びポストシナプティックニューロンとの位置関係を調べている。また、神経活動を調節するための新規Cation-channlrhodopsinを導入し、より生理的な軸索活性化の系を確立した。