単一シナプス内酵素反応と蛋白間相互作用の可視化による神経可塑性シグナリングの解析

通过可视化单个突触内酶反应和蛋白质-蛋白质相互作用来分析神经可塑性信号传导

• 批准号: 18650101
• 负责人: 尾藤 晴彦
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18650101/
• 关键词: 脳・神経; 発生・分化; 遺伝子; シグナル伝達; 生体分子

本研究を通じ、神経可塑性を担うシグナル分子が、シナプス蛋白複合体内で、あるいは単一スパインや単一シナプス近傍にて、どのように挙動するかを可視化・定量測定する新規技術を開発することを試みた.まず樹状突起スパインに存在するCaMKIIとその類縁キナーゼについて、スパインやミクロドメイン内相互作用を検出できるFRETプローブ作成を行った。その結果、脂質ラフト近傍におけるCLICK-III/CaMKIgammaの分子間相互作用やCaMKIIとArcのスパイン内相互作用を定量的に計測することに成功した(Takemoto-Kimura et al.改訂中).また、PSD局在が報告されているにCaMK類似キナーゼがCREB転写を抑制的に制御する機構を明らかにした(Ohmae et al.,J. Biol. Chem.2006).さらに、プルキンエ細胞スパインにおけるアクチン動態の可視化を実施し、これに基づき新たな制御因子の探索を実施した(Fuse et al.準備中).共同研究においては、我々の開発したEGFP-actinプローブを用い、東京医科歯科大学岡部繁男研究室と共同で、アクチン線維と興奮性シナプス機能分子複合体の相互作用を単一スパインレベルで解析した。(Kuriu et al. J. Neurosci.,2006).一方、シナプスでのカルシウムチャンネル局在制御について京都大学工学部森泰生研究室と共同で探索し、RIM1がカルシウムチャンネルとの相互作用により、プレシナプスへ集積する機構を明らかにした(Kiyonaka et al. Nature Neurosci. inpress).

通过这项研究，我们试图开发一种新型技术，该技术可视化和定量测量负责神经塑性的信号分子在突触蛋白复合物中的表现，或者在单个棘突中或几乎单个突触。结果，我们成功地测量了点击III/Camkigamma的分子间相互作用，以及在脂质筏附近的Camkii和Arc之间的内在相互作用（在Takemoto-Kimura等人中进行了修订）。此外，我们揭示了CAMK样激酶抑制性调节CREB转录的机制，即使已经报道了PSD定位（Ohmae等，J。Biol。Chem。2006）。 Furthermore, we visualized actin dynamics in Purkinje cell spines, and based on this, we searched for new regulators (Fuse et al. al. Currently in preparation (in preparation) In the joint research, we used our developed EGFP-actin probe to analyze the interaction between actin fibers and excitatory synaptic functional molecular complexes at a single spine level in collaboration with the Okabe Shigeo Laboratory, Tokyo医学和牙科大学（Kuriu etal。J.Neurosci。，2006年）。与此同时，我们与Mori Yasuo Laboratory，京都大学的工程学院探索了钙通道的定位INPRESS）。

项目成果

Differential control of postsynaptic density scaffolds viactin-dependent and independent mechanisms.

突触后密度支架的差异控制依赖于和独立的机制。

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Neurosci. 26
• 作者: Iino;Y.;Yoshida K;Kuriu T. et al.
• 通讯作者: Kuriu T. et al.

The active zone protein RIMl confers sustained activity and neurotransmitter vesicle anchoring to presynaptic Ca^<2+> channels.

活性区蛋白RIM1赋予持续的活性和锚定于突触前Ca 2 通道的神经递质囊泡。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nature Neurosci. (In press)
• 作者: Sakane;A. et al.;神谷温之;Kiyonaka S. et al.
• 通讯作者: Kiyonaka S. et al.