シナプス間隙コンパートメントの構築機構と機能

突触间隙室的机制和功能

基本信息

批准号：
18K06471
负责人：
浜千尋
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kyoto Sangyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

シナプスはニューロン間の情報伝達を行う場であり、神経機能の中心的な役割を担っている。そのために、歴史的にも非常に多くの研究が進められてきた。しかし、その対象はシナプス前部および後部を主としており、その両者間の隙間であるシナプス間隙の研究は少なく、特に中枢のコリン作動性シナプスのシナプス間隙の解析は進んでいなかった。我々の研究グループは、ショウジョウバエの遺伝子変異のスクリーニングから、脳内のシナプス間隙に局在するHigタンパク質を同定し、それがコリン作動性シナプスに特異的に存在することを明らかにした。また、HigがnAChRの局在を制御していることを示した。HigはCCPドメインを持つ分泌性のタンパク質で、そのシナプス間隙への局在機構の解明が次の問題であった。シナプス間隙には第二のCCPドメインタンパク質であるHaspが存在しており、このHaspがHigの局在に必須であることが判明した。さらに、HigとHaspはシナプス間隙の中で別々の分子コンパートメント（ナノコンパートメント）を形成していることを発見した。このシナプス間隙内におけるナノコンパートメントの成立機構と意義は不明な点が多いが、成立機構に関する知見として、我々が同定した膜タンパク質であるSclampがHaspの間隙への局在に必要であることを見出した。また、hig変異の表現型を抑圧するサプレッサー変異を分離して解析したところ、その変異はnAChRサブユニットのDalpha5をコードする遺伝子内に生じていた。これらの解析から、HigはDalpha5と結合することにより、Dalpha5のエンドサイトシスを介したnAChR局在抑制機構をさらに抑えるという、nAChRのシナプス局在制御モデルを提出した。この研究はthe Journal of Neuroscience誌に受理された（印刷中）。

突触是神经元之间传递信息的地方，在神经功能中发挥着核心作用。为此，人们进行了大量的历史研究。但这项研究主要集中在突触前和后突触，对于两者之间的间隙——突触间隙的研究却很少，特别是对中枢胆碱能突触的突触间隙的分析还没有进展。我们课题组通过对果蝇基因突变的筛查，发现了位于大脑突触间隙的Hig蛋白，并揭示其特异存在于胆碱能突触处。我们还表明 Hig 控制 nAChR 的定位。 Hig是一种具有CCP结构域的分泌蛋白，下一个问题是阐明其在突触间隙中的定位机制。研究发现，突触间隙中存在第二个 CCP 结构域蛋白 Hasp，并且该 Hasp 对于 Hig 的定位至关重要。此外，他们发现 Hig 和 Hasp 在突触间隙内形成独立的分子区室（纳米区室）。尽管突触间隙内形成纳米区室的机制和意义尚不清楚，但我们发现 Sclamp（我们鉴定的一种膜蛋白）是 Hasp 定位到突触间隙所必需的。此外，当我们分离并分析抑制 hig 突变表型的抑制突变时，我们发现该突变发生在编码 nAChR 亚基 Dalpha5 的基因中。根据这些分析，我们提出了一个控制 nAChR 突触定位的模型，其中 Hig 与 Dalpha5 结合并进一步抑制 Dalpha5 内吞作用介导的 nAChR 定位抑制机制。这项研究已被《神经科学杂志》（正在出版）接受。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

シナプス間隙のナノコンパートメント形成に関わるHig, Hasp, Sclamp間の相互作用

Hig、Hasp 和 Sclamp 之间的相互作用参与突触间隙纳米室的形成

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
北市三和;浜千尋;中山実
通讯作者：
中山実

ショウジョウバエ脳におけるアセチルコリン受容体のシナプス局在量はシナプス間隙タンパク質Higと相互作用するDalpha5サブユニットにより抑制的に調節される

果蝇大脑中乙酰胆碱受体的突触定位受到 Dalpha5 亚基的抑制性调节，该亚基与突触间隙蛋白 Hig 相互作用。

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
西村勇飛;中山　実;西村　理;工樂　樹洋;曽根　雅紀;浜　千尋
通讯作者：
浜　千尋

Control of synaptic levels of nicotinic acetylcholine receptor by the sequestering subunit Dalpha5 and secreted scaffold protein Hig

隔离亚基 Dalpha5 和分泌的支架蛋白 Hig 对烟碱乙酰胆碱受体突触水平的控制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Minoru Nakayama; Osamu Nishimura; Yuhi Nishimura; Miwa Kitaichi; Shigehiro Kuraku; Masaki Sone;Chihiro Hama
通讯作者：
Chihiro Hama

神経回路発生研究室ホームページ

神经回路开发实验室主页

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Control of synaptic levels of nicotinic acetylcholine receptor by the sequestering subunit Dalpha5 and secreted scaffold protein Hig

隔离亚基 Dalpha5 和分泌的支架蛋白 Hig 对烟碱乙酰胆碱受体突触水平的控制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Minoru Nakayama; Osamu Nishimura; Yuhi Nishimura; Miwa Kitaichi; Shigehiro Kuraku; Masaki Sone;Chihiro Hama
通讯作者：
Chihiro Hama