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神経シナプス結合を裏打ちするPDZ蛋白質

研究報告コード R990004055
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 畑 裕
研究者所属機関
  • 科学技術振興事業団 創造科学技術推進事業
研究機関
  • 科学技術振興事業団 創造科学技術推進事業
報告名称 神経シナプス結合を裏打ちするPDZ蛋白質
報告概要 神経シナプスの構造を細胞接着因子neuroliginからアプローチすることにより解析した。その結果,neuroliginが神経特異的membrane-associated guanylate kinase(MAGUK)であるPSD-95に結合することを見い出した。また、PSD-95と類似の分子構造をもちneuroliginに結合する神経特異的MAGUK、S-SCAMを見い出した。PSD-95、S-SCAMの両方のグアニル酸キナーゼ(GK)ドメインに結合して、Triton X-100不溶性構造物に結合する分子SAPAPも見い出した(図1)。PSD-95、S-SCAM、SAPAPの三者を足がかりとして、神経シナプスの構成因子の探索を行ない、PSD-95のGKドメインに結合する分子や、SAPAPと細胞骨格系をつなぐ可能性がある分子などを見い出した(図2)。これらの探索の結果、神経シナプスにおいてPSD-95やS-SCAMが、神経伝達物質受容体や接着因子、さらにMAPキナーゼ系のシグナル伝達分子に対して足場蛋白質として働いていることを明らかにした。また、上皮細胞間結合も、神経シナプスと共通の基本構造をもつ可能性があることも示した。(表1)
画像

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研究分野
  • 酵素一般
  • 細胞生理一般
  • 神経系一般
関連発表論文 (1)Ichtchenko, K., Hata, Y., Nguyen, T., Ullrich, B., Missler, M., Moomawm, C., and Sudhof, T.C. (1995) Neuroligin 1: a splice site-specific ligand for betaneurexins. Cell 81, 435-443
(2)Hata, Y., Butz, S., and Sudhof, T.C. (1996) CASK: a novel dlg/PSD95 homolog with an N-terminal calmodulin-dependent protein kinase domain identified by interaction with neurexins. J. Neurosci. 16, 2488-2494
(3)竹内勝一、畑裕、高井義美(1998)神経シナプス結合構成分子(生体物質相互作用のリアルタイム解析実験法:BIACOREを中心に)Springer Verlag 永田和宏、半田宏編
(4)Irie, M., Hata, Y., Takecuhi, M., Ichtchenko, K., Toyoda, A., Hirao, K., Takai, Y., and Sudhof, T.C. (1997) Binding of neuroligins to PSD-95. Science 277, 1511-1515
(5)Takeuchi, M., Hata, Y., Hirao, K., Toyoda, A., Irie, M., and Takai, Y. (1997) SAPAPs-A family of SAP90/PSD-95-associated proteins localized at postsynaptic density. J. Biol. Chem. 272, 11943-11951
(6)Kawabe, H., Hata, Y., Takeuchi, M., Ide, N., Mizoguchi, A., and Takai, Y. nArgBP2: a novel neural member of ponsin/ArgBP2/vinexin family that interacts with synapse-associated protein 90/postsynaptic density-95-associated protein(SAPAP), 1-afadin, and vinculin. J. Biol. Chem. submitted.
(7)Deguchi, M., Hata, Y., Takeuchi, M., Ide, N., Hirao, K., Yao, I., Irie, M., Toyoda, A., and Takai, Y. (1998) BEGAIN(Brain-enriched guanylate kinase-associated protein), a novel neuronal PSD-95/SAP90-binding protein. J. Biol. Chem. 273, 26269-26272
(8)Hirao, K., Hata, Y., Ide, N., Takeuchi, M., Irie, M., Yao, I., Deguchi, M., Toyoda, A., Sudhof, T.C., and Takai, Y. (1998) A novel multiple PDZ domain-containing protein interacting with NMDA receptors and neuronal cell adhesion proteins. J. Biol. Chem., 273, 21105-21110
(9)Hirao, K., Hata, Y., Yao, I., Deguchi, M., and Takai, Y. Three isoforms of synaptic scaffolding molecule (S-SCAM) and their characterization: multimerization between the isoforms and their interaction with NMDA receptors and SAPAP. J. Biol. Chem. submitted.
(10)Yao, I., Hata, Y., Ide, N., Hirao, K., Deguchi, M., Nishioka, H., Mizoguchi, A., and Takai, Y. (1999) MAGUIN: a novel neuronal membrane-associated guanylate kinase-interacting protein. J. Biol. Chem. 274, 11889-11896
(11)Ohtsuka, T., Hata, Y., Ide, N., Yasuda, T., Inoue, E., Inoue, T., Mizoguchi, A., and Takai, Y. nRapGEP: a novel GDP/GTP exchange protein for rap 1 small G protein that interacts with synaptic scaffolding molecule(S-SCAM) at synaptic junctions. J. Biol. Chem., submitted.
(12)Yao, I., Hata, Y., Hirao, K., Deguchi, M., Ide, N., Takeuchi, M., and Takai, Y. A novel neuronal protein interacting with synapse-associated protein 90/postsynaptic density-95-associated protein. J. Biol. Chem. in press.
(13)Ide, N., Hata, Y., Deguchi, M., Hirao, K., Yao, I., and Takai, Y. (1999) Interaction of S-SCAM with neural plakophilin-related armadillo-repeat protein/delta-catenin. Biochem. Biophys. Res. Commun. 256, 456-461
(14)Deguchi, M., Hata, Y., Hirao, K., Yao, I., and Takai, Y. PAPIN: a novel multiple PSD-95/Dlg-A/ZO-1 protein interacting with neural plakophilin-related armadillo-repeat protein(NPRAP)/δ-catenin and p0071. J. Biol. Chem. submitted.
(15)Ide, N., Hata, Y., Nishioka, H., Hirao, K., Yao, I., Deguchi, M., Mizoguchi, A., Nishimori, H., Tokino, T., Nakamura, Y., and Takai, Y. Localization of membrane-associated guanylate kinase(MAGI)-1/BAI-associated protein(BAP) 1 at tight junctions of epithelial cells. Oncogene, in press.
(16)Irie, M., Hata, Y., Deguchi, M., Ide, N., Hirao, K., Yao, I., Nishioka, H., and Takai, Y. (1999) Isolation and characterization of mammalian homologues of Caenorhabditis elegans lin-7: localization at cell-cell junctions. Oncogene 18, 2811-2817
研究制度
  • 創造科学技術推進事業、高井生体時系プロジェクト/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 畑 裕. 神経シナプス結合を裏打ちするPDZ蛋白質. 創造科学技術推進事業 高井生体時系プロジェクト 研究シンポジウム 「細胞接着研究の最先端」 講演要旨集(研究期間:1994-1999),1999. p.57 - 87.

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