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神経:生体でのシナプス伝達に必要なシナプトタグミンC2B領域のCa2+結合モチーフ

Nature 418, 6895 doi: 10.1038/nature00846

誘発的で速い神経伝達物質の放出において、Ca2+検出器として働いているシナプス小胞タンパクは、シナプトタグミンであろうと想定されている。シナプトタグミン遺伝子を欠損させると(sytnull)、対象となった動物種すべてでシナプス伝達が強く抑制されることから、この分子がシナプス小胞の回転に中心的な役割を果たしていることは明らかである。シナプトタグミンの細胞質部分には、2つのC2領域があり、C2AとC2Bとよばれる。これらの領域内にあって高度に保存されている5つの酸性アミノ酸残基は協調してCa2+イオンを結合すること、また生化学実験によってシナプトタグミンと他の複数の神経末端分子との間に、Ca2+依存的な相互作用のあることが示されている。しかし、シナプトタグミン内のCa2+結合部位が、in vivoでも必須であることを示した直接的な証拠はまだない。今回、C2B領域でCa2+結合に関与するアスパラギン酸残基の2つを変異させたところ(ショウジョウバエのシナプトタグミンで416番と418番アスパラギン酸をアスパラギンに置換)、伝達物質の誘発的放出が95%を超えて抑えられ、放出の見かけ上のCa2+親和性も低下することが示された。これらの結果は、シナプトタグミンのC2B領域のCa2+結合モチーフがシナプス伝達に必須であることを明らかにしている。

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