シナプス可塑性の1つである長期抑圧（LTD; Long-Term Depression）は、樹状突起におけるAMPA受容体の数が減少することによって、シナプスでの情報伝達の効率が長期的に低下する現象です。しかし どのようなメカニズムによってAMPA受容体の数が制御されるのかは良くわかっていません。このメカニズムの解明は脳機能の理解を深めるのみではなく、さ まざまな脳神経疾患の解明や治療法の開発に繋がることが期待されています。

細胞膜に存在する「膜タンパク質」は細胞内で合成された後に細胞膜（細胞表面） へと運ばれます。膜タンパク質は細胞外の情報を受け取り、細胞内に伝達する機能を果たします。例えばAMPA受容体はグルタミン酸と結合することによって 神経細胞を興奮させます。細胞表面に存在する膜タンパク質の量は、細胞内から細胞膜への輸送と、細胞膜から細胞内へ取り込む速度のバランスによって精密に 制御されています。この後者の過程は一般にAP-2あるいはAP-3Aアダプタータンパク質によって制御されます。しかしAMPA受容体の細胞内への輸送 がどのようにアダプタータンパク質によって制御されるのかはこれまで謎でした。

松田信爾講師は、この論文においてAMPA受容体と強固に結合するタンパク質である Stargazinが、神経活動の亢進に伴って脱リン酸化されるとAP-2およびAP-3Aに強く結合することを発見しました。その結果、AMPA受容体 -Stargazin複合体は細胞内へ効率よく取り込まれ、長期に渡って細胞表面のAMPA受容体の数が減少します。今回の研究により、これまで謎であっ た記憶・学習に直結するAMPA受容体の細胞内輸送機構が初めて明らかになりました。Nature Communicationsにオンライン掲載となりました。

11/12/2013 9:07 PM | What's New