シナプスにおけるPSD-95パルミトイル化酵素P-PATの活性制御機構

突触中PSD-95棕榈酰化酶P-PAT活性的控制机制

• 批准号: 07J13292
• 负责人: 則竹 淳
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J13292/
• 关键词: パルミトイル化脂質修飾; PSD-95; P-PAT; AMPA型グルタミン酸受容体; 全反射顕微鏡; ポストシナプス膜; パルミトイル化脂修飾

本研究では代表的なシナプス蛋白質PSD-95と新規パルミトイル化酵素P-PATに焦点をあて、1)P-PATの活性制御機構、2)P-PATによるPSD-95の動態制御機構、および3)P-PATによるシナプス機能制御機構の解明を目的としている。平成21年度はP-PATによるPSD-95のパルミトイル化状態を、生化学的なアプローチで簡便・特異的・高感度に検出するアッセイ系(ビオチンスイッチ法)の確立、神経細胞におけるP-PATによるPSD-95のパルミトイル化の動態制御機構を解析するために、初代培養海馬神経細胞にGFP-P-PATとPSD-95-mCherryを発現させ、それらの動態をタイムラプス顕微鏡で詳細に観察を試みた。また、パルミトイル化修飾を受けたPSD-95はポストシナプス膜直下に局在することから、全反射顕微鏡を用いてパルミトイル化修飾を受けたPSD-95のみを特異的に可視化し、PSD-95のパルミトイル化状態のモニタリングを生細胞レベルで可視化することに成功し、P-PATに対する特異的な抗体を用いた免疫染色により、神経細胞におけるP-PATの局在を明らかにすることにも成功した。また、P-PATの生理機能を解析するために、P-PATを過剰発現およびノックダウンした際のPSD-95のパルミトイル化動態をモニタリング中であり、P-PATのノックダウンによりPSD-95およびAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス膜表面に集積が抑制されることを見出した。本研究はThe Journal of Cell Biologyに掲載され、高い評価を受けている。このように、平成21年度の研究計画は達成できたと考えている。

本研究以代表性突触蛋白PSD-95和新型棕榈酰化酶P-PAT为研究对象，研究了1）P-PAT的活性控制机制，2）P-PAT对PSD-95的动态控制机制。 ，和3）目的是阐明P-PAT控制突触功能的机制。 2009年度，我们建立了一种检测系统（生物素转换法），该系统使用生化方法，使用P-PAT P轻松、特异且高灵敏度地检测P​​SD-95的棕榈酰化状态。为了分析SD-95棕榈酰化的动力学控制机制，我们在原代培养的海马神经元中表达GFP-P-PAT和PSD-95-mCherry，并尝试使用延时显微镜详细观察它们的动力学。此外，由于棕榈酰化 PSD-95 位于突触后膜正下方，因此我们使用全内反射显微镜专门可视化了棕榈酰化 PSD-95，我们成功地在活细胞水平上可视化了棕榈酰化状态的监测。使用 P-PAT 特异性抗体进行免疫染色，阐明 P-PAT 在神经元中的定位。此外，为了分析P-PAT的生理功能，我们目前正在监测P-PAT过表达和敲低时PSD-95的棕榈酰化动力学，我们发现AMPA型谷氨酸受体在突触膜上积累。表面被抑制。该研究发表在《细胞生物学杂志》上并获得高度评价。这样，我们相信我们已经实现了2009财年的研究计划。

项目成果

Phosphorylation of CLASP2 by GSK-3beta regulates its interaction with IQGAP1, EB1 and microtubules.

GSK-3beta 磷酸化 CLASP2 可调节其与 IQGAP1、EB1 和微管的相互作用。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of cell science 122
• 作者: Watanabe T;et al.
• 通讯作者: et al.

神経活動依存的なPSD-95パルミトイル化によるAMPA型グルタミン酸受容体の恒常性の制御

通过神经元活动依赖性 PSD-95 棕榈酰化调节 AMPA 型谷氨酸受体稳态

• 发表时间: 2009
• 作者: 則竹淳;ら
• 通讯作者: ら