シナプスにおける新しいCa^<2+>センサーの機能と作用機構

突触中新型Ca^<2+>传感器的功能和作用机制

基本信息

批准号：
08270241
负责人：
白瀧博通
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08270241/
关键词：
神経伝達物質 Rab3A Rabphilin-3A Doc2 Ca^<2+>センサー Rab GDI Rob3 GAP

项目摘要

私共の研究室では、C2領域を2個有する蛋白質としてRabphilin3とDoc2を見い出しており、Rabphilin3とDoc2が、シナプスにおいて新たなCa^<2+>センサーとして機能していることを明らかにしつつある。本研究で、私共は、Rabphilin3が少なくとも3つの異なる領域でシナプス小胞上の蛋白分子に結合してシナプス小胞に局在していることを明らかにした。さらに、Rabphilin3がα-アクチニンに結合し、α-アクチニンによるF-アクチンの重合を促進することを明らかにした。このことから、Rabphilin3が細胞骨格系をも介して神経伝達物質の放出反応を制御している可能性が高くなった。一方、Rabphiin3は、神経伝達物質の放出反応に関与している低分子量G蛋白質Rab3Aの標的蛋白質である。そこで、Rab3A-Rabphilin3系の作用機構を明らかにするために、本研究で、私共は、Rab3AのGTPase活性を促進する活性制御蛋白質Rab3 GAPをラット大脳より精製してその一次構造を決定した。Rab3 GAPは、C末端に翻訳後脂質修飾を受けたRab3Aを含むRab3ファミリー全てに作用しが、その他のRabには作用しなかった。さらに、私共は、Rab3A-Rab GDI複合体に作用してRab3AをRab GDIから解離させる活性制御蛋白質Rab3A GDFをラットのシナプス小胞膜画分において同定し、種々のカラムクロマトグラムにて高度に精製した。Rab3A GDFは、熱処理およびトリプシン処理にて失活する蛋白分子であった。このように、本研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ完成に達成することができた。

我们的实验室已将Rabphilin3和doc2作为具有两个C2区域的蛋白质发现，并且开始揭示Rabphilin3和Doc2在突触时充当新的Ca^<2+>传感器。在这项研究中，我们揭示了Rabphilin3与至少三个不同区域的突触囊泡上的蛋白质分子结合，并定位于突触囊泡。此外，揭示了Rabphilin3与α-肌动蛋白结合，并促进α-肌动蛋白F-肌动蛋白的聚合。这使得Rabphilin3更有可能通过细胞骨架系统调节神经递质的释放响应。另一方面，Rabphiin3是低分子量G蛋白Rab3a的靶蛋白，它参与了神经递质的释放反应。因此，在这项研究中，我们纯化了RAB3GAP，这是一种活性调节的蛋白质，可促进Rab3a的GTPase活性，从大鼠大脑大脑中，并确定其主要结构。 Rab3 Gap对所有RAB3家族（包括Rab3a）作用，后者在C末端进行了翻译后的脂质修饰，但没有在其他RAB上进行。此外，我们确定了RAB3A GDF，这是一种活性调节的蛋白质，作用于Rab3a-Rab GDI复合物上，可将Rab3a与Rab GDI分离在大鼠突触囊泡膜馏分中，并使用各种色谱柱色谱图高度纯化。 Rab3a GDF是一种蛋白质分子，通过热处理和胰蛋白酶处理而被禁用。因此，这项研究的进展超出了预期，其最初目标几乎完成了。