アクティブゾーン分子複合体の動態制御機構と多様性の理解

了解活性区分子复合物的动态控制机制和多样性

基本信息

批准号：
22H02717
负责人：
大塚稔久
金额：
$ 11.15万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02717/
关键词：
アクティブゾーン CAST ELKS

项目摘要

本研究の目的はアクティブゾーンの分子構造基盤と神経伝達物質放出の変動に着目し、アクティブゾーンの核心因子であるCAST/ELKSによる分子複合体の動態制御機構を明らかにすることである。今年度では細胞レベルにおけるCAST/ELKSの液-液相分離とRIM1（Rab3-interacting molecule 1）-Rab3相互作用について総合的な解析をした。その結果、CASTとELKSは高頻度で液滴を形成したが、RIM1の液滴形成は低頻度であった。さらに、RIM1の液滴はほとんどが核で形成された。FRAP（Fluorescent Recovery After Photobleaching）による液滴流動性の評価においては、RIM1の核内液滴が最も流動性が高く、CASTが最も流動性が低い結果を得た。注目すべきことに、CASTまたはELKSとRIM1を共発現させると、RIM1の核内液滴は減少し、細胞質の液滴は著しく増加した。さらに、RIM1液滴の流動性は、CASTおよびELKSと結合することにより減少した。RIM1はRab3のエフェクターであり、CAST/ELKSが介在する液-液相分離によるRIM1-Rab3相互作用への影響を解析した。その結果、液-液相分離によりRIM1-Rab3の相互作用が促進されることがわかった。一方、海馬ニューロンを用い、CASTとELKSの近傍に局在する因子を、近位依存性ビオチン標識法により分離・精製し、質量分析により同定した結果、およそ260因子を同定することができた。同定された因子群では、アクティブゾーン構成因子群のほか、シグナルやプロテオスタシス関連因子を含んでおり、CAST/ELKSによるアクティブゾーンサーベイランスの分子基盤として期待された。今後、詳細な解析を行う計画である。

这项研究的目的是专注于活性区的分子结构基础和神经递质释放的变化，并通过Cast/Elks阐明分子复合物动态调节的机理，Cast/Elks是活性区的核心因素。今年，我们对细胞水平和RIM1（RAB3相互作用分子1）-RAB3相互作用在细胞水平和RIM1（RAB3相互作用的分子1）的液态液相分离进行了全面分析。结果，铸造和麋鹿以高频形成了液滴，但是RIM1液滴的形成是低频。此外，RIM1的大多数液滴都是由核形成的。在使用FRAP（光漂白后的荧光回收率）评估液滴流动性时，RIM1核液滴的流动性最高，而铸件的流动性最低。值得注意的是，与RIM1的铸造或麋鹿共表达可减少RIM1的核内液滴，并显着增加细胞质液滴。此外，通过与铸造和麋鹿结合来降低RIM1液滴的流动性。 RIM1是RAB3的效应子，分析了铸造/麋鹿介导的液 - 液相分离对RIM1-RAB3相互作用的影响。结果，发现液态液相分离促进了RIM1-RAB3的相互作用。另一方面，使用海马神经元使用近端依赖性生物素标记方法分离铸造和麋鹿附近的因素，并通过质谱法确定，并确定了大约260个因子。确定的因子组不仅包含活性区成分因子组，还包含信号和与蛋白质症相关的因子，并且预计将用作铸造/麋鹿进行活性区监视的分子基础。我们计划将来进行详细的分析。