グルタミン酸受容体輸送の複数の経路：表面拡散と膜輸送によって、受容体は協調的にシナプスへと運ばれる

Sci. STKE, Vol. 2006, Issue 327, pp. pe13, 21 March 2006
[DOI: 10.1126/stke.3272006pe13]

Laurent Cognet¹, Laurent Groc², Brahim Lounis¹, and Daniel Choquet^2*

¹Centre de Physique Moleculaire Optique et Hertzienne, CNRS (UMR 5798) and Universite Bordeaux 1, 351 Cours de la Liberation, 33405 Talence Cedex, France.
²Physiologie Cellulaire de la Synapse, CNRS (UMR 5091) and Universite Bordeaux 2 Institut Francois Magendie, 33077 Bordeaux Cedex, France.
*Corresponding author. E-mail, dchoquet@u-bordeaux2.fr

要約 : グルタミン酸受容体のシナプスへの輸送およびシナプスからの輸送は、興奮性シナプス伝達の可塑性において極めて重要な役割を果たす。この輸送には、受容体のエンドサイトーシスおよびエキソサイトーシスだけが寄与していると当初は考えられていた。しかし、膜タンパク質は、細胞膜表面での側方拡散を介しても移動する。今回我々は、生きている神経細胞におけるグルタミン酸受容体の表面輸送のリアルタイム測定を可能にした電気生理学的および光学的方法の開発について述べる。これらの方法は、（1）pH感受性蛍光タンパク質を用いた表面受容体の特異的イメージング、（2）表面受容体を局所的に不活性化させ、その回復を電気生理学的にモニタリングするための光活性化薬物の設計、（3）シナプス内部および外部においてナノメーターの解像度で個々の表面受容体の動きを直接追跡するための単分子蛍光顕微鏡の利用を含んでいる。総合すると、これらの方法から、グルタミン酸受容体は神経細胞膜において高速で拡散することが示され、シナプスにおける受容体数の調節に表面拡散が重要な役割を果たすことが示唆される。