シナプス膜裏打ち構造構成蛋白質とその制御機構に関する研究

突触膜结构蛋白及其调控机制的研究

基本信息

批准号：
62221021
负责人：
祖父江憲治
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

神経細胞はシナプスで相互連絡し, 情報伝達・処理を行う神経回路網を構成する. この神経回路網は, シナプス新生・再結合により再編成され得る(神経可塑性). シナプス膜・小胞の基本構成蛋白質が解明されつつあるが, それらの機能は殆ど不明である. 私たちの研究室では, シナプス部に大量に存在するカルモデュリン(CaM)結合蛋白質=カルスペクチンを発見し, その機能を追究してきた. 本研究では, 脳の可塑性を支えるシナプス構築蛋白質の機能解明を目指し, カルスペクチンと細胞骨格系(アクチン繊維・微小管・神経原繊維)を中心に細胞骨格関連蛋白質によるその制御機構を検討した.1.膜裏打ち構造の制御機構:赤血球膜裏打ち構造はスペクトリン(カルスペクチン)の特殊型)・4.1蛋白質・アクチンで構成されているが, 4.1蛋白質がCa^<2+>非依存性にCaMと結合すること, この複合体の構造がCa^<2+>濃度により変化することを示した. 再構成実験から, 「4.1蛋白質-CaM複合体はスペクトリンーアクチン相互作用を促進しているが, Ca^<2+>は複合体の構造変化を惹起して複合体による促進作用を抑制する」というCa^<2+>依存性制御機構を明らかにした. 一般細胞の膜裏打ち構造も類似の制御を受けていることが示唆される.2.サイトシナリンの機能:チューブリンはMAPs存在下でφ24nmの微小管を形成する. シナプス膜分画より精製したサイトシナリン存在下では見かけ上φ34nmの毛羽だった微小管を形成する. サイトシナリンはチューブリン2量体に1:1のモル比で結合し, MAPsとは拮抗する.3.シンプシンI:シナプトゾーム膜から84/82kDaのCaM結合蛋白質を精製し, それがアクチン繊維・チューブリン・スペクトリンなどと結合すること, キナーゼIIやcAMP依存性キナーゼの基質になることを明らかにした. 特異抗体により, この蛋白質がシナプシンIであることを同定した.

神经元通过突触相互通信，并形成传输和处理信息的神经网络。这种神经网络可以通过突触发生和重新连接（神经可塑性）进行重组。虽然其组成蛋白质正在被阐明，但它们的功能很大程度上还不清楚。在我们的实验室中，我们发现了钙调蛋白 (CaM) 结合蛋白 = calspectin，它大量存在于突触中。在本研究中，我们旨在阐明支持大脑可塑性的突触构建蛋白的功能，我们研究了其控制机制。结构：红细胞膜衬里结构由血影蛋白（一种特殊类型的钙观蛋白）、4.1 蛋白和肌动蛋白组成。我们表明4.1蛋白以不依赖Ca^2+的方式与CaM结合，并且该复合物的结构根据Ca^2+浓度而变化。重构实验表明“4.1蛋白-CaM复合物”。促进血影蛋白-肌动蛋白相互作用，但Ca^<2+>诱导复合物的结构变化并抑制复合物的促进作用。阐明了控制机制。一般细胞的膜衬结构也受到类似的控制。 2. 细胞周期蛋白的功能：在 MAP 存在下，从突触膜组分中纯化出具有蓬松的微管。形成 34 nm 的表观直径。细胞胞素以 1:1 的摩尔比与微管蛋白二聚体结合。 3. Sympsin I：从突触体膜中纯化出一种 84/82kDa CaM 结合蛋白，可与肌动蛋白纤维、微管蛋白、血影蛋白等结合，是激酶 II 和 cAMP 依赖性激酶的底物。一种特异性抗体，我们将这种蛋白质鉴定为突触蛋白 I。