申請者は、人工シナプスオーガナイザー分子CPTXの作用に着目し、興奮性シナプスにおける受容体動態および分子配置の変化を解析した。その結果、シナプス表面受容体の移動性が早期から変化し、時間の経過とともにシナプス後部の足場タンパク質の集積が増加することを見いだした。これらの結果は、CPTXが受容体と足場タンパク質の結合安定化を介して、興奮性シナプスの再編成・安定化を促す可能性を示唆するものであり、神経回路の分子制御機構の理解に資する基礎的知見である。申請者は、これらの成果を神経化学会大会およびNeuro Winter Summitにおいてポスター発表した。

私はラット海馬神経細胞の初代培養系において、シナプスGluA1含有AMPA受容体(GluA1)とシナプス後足場タンパク質PSD-95に対する細胞外CPTXの効果を、免疫蛍光染色法で検討しました。71.4 nMのCPTXを1日処理することで、GluA1クラスターの蛍光強度が大幅に増加し、PSD-95クラスターの強度やサイズも有意に上昇しました。このことはCPTXによってAMPA受容体の膜表面発現が促進され、PSD-95をシナプス後密度にリクルートする可能性を示唆します。本研究成果は国際学会IUPAB2024で報告しました。さらに、量子ドット1分子イメージング法を用いて、細胞外タウがGluA2含有AMPA受容体の側方拡散を増大させ、クラスター密度を変化させる決定的なデータを得ました。私はこれを足がかりに、断片的だった細胞外タウのシナプスへの影響データを再検証し、すべてを説明できるモデルを構築して原著論文としてまとめつつあります。さらに、研究室の櫻木繁雄講師が進めるOptoTau開発プロジェクトでは、ゲノム編集によるOptoTauノックイン細胞のタウ局在イメージングや定量解析を担当し、論文の質向上に貢献しています。このプロジェクトの成果は国際学会IUPAB2024で報告され、欧文誌「Biophysics and Physicobiology」にも掲載されました。