公募研究

自己組織化するシナプス膜界面超分子集合体の秩序原理

研究代表者

坂本 寛和
名古屋大学大学院・医学系研究科・細胞生理学　准教授

研究概要

神経細胞間の情報伝達を担うシナプスでは、神経伝達物質の放出がアクティブゾーンと呼ばれる膜上の領域で起こり、そこでの分子配置が放出の効率やタイミングを制御する。しかし、アクティブゾーンを構成するタンパク質群が膜界面でどのように集合し、自己組織化され秩序ある超分子集合体を形成して機能に結びつくのかは、よく分かっていない。本研究では、再構成実験、超解像顕微鏡観察、数理解析を組み合わせることで、シナプス膜界面における超分子集合体の秩序形成原理を明らかにし、その自己組織化がシナプス機能をどのように生み出すのかを理解することを目指す。

研究代表者主要業績（代表者二重線、分担者一重線）

1. Midorikawa M#,*, Sakamoto H#, Nakamura Y#, Hirose K*, Miyata M*. Developmental refinement of the active zone nanotopography and axon wiring at the somatosensory thalamus. Cell Rep., 2024, 43, 114770.
   
2. Fukaya R#, Hirai H#, Sakamoto H#, Hashimotodani Y*, Hirose K*, Sakaba T*. Increased vesicle fusion competence underlies long-term potentiation at hippocampal mossy fiber synapses. Sci. Adv., 2023, 9, eadd3616.
   
3. Sakamoto H, Ariyoshi T, Kimpara N, Sugao K, Taiko I, Takikawa K, Asanuma D, Namiki S, Hirose K*. Synaptic weight set by Munc13-1 supramolecular assemblies. Nat. Neurosci., 2018, 21, 41-49.
   * Corresponding author. # Equal contribution

キーワード

シナプス、超分子集合、自己組織化、神経伝達物質放出、再構成、超解像顕微鏡