新しい研究では、興奮性ニューロンを誘導して、通常は抑制性ニューロンによって生成される神経伝達物質を放出させる方法を詳述しています。 In a new study, scientists detail how they coaxed excitatory neurons to release neurotransmitters usually produced by inhibitory neurons
2022-06-15 バッファロー大学(UB)
6月1日に『Nature Communications』誌に掲載されたこの研究は、興奮性シナプスに関連する興奮性ニューロンを誘導し、通常は抑制性ニューロンが産生する神経伝達物質を放出させる方法を明らかにしたもので、興奮性ニューロンを誘導することで、抑制性シナプスが形成された。その結果、抑制性シナプスが形成されるようになったと、研究チームは報告している。
一つはGABAと呼ばれる抑制性の神経伝達物質を作るのに役立ち、もう一つはシナプスで神経伝達物質を貯蔵する小胞と呼ばれる容器にGABAを入れるのに役立つものである。
この発見は、シナプスの情報処理や情報交換の不具合に起因する脳疾患の治療につながる可能性がある、と研究者は述べている。
<関連情報>
- https://www.buffalo.edu/news/releases/2022/06/017.html
- https://www.nature.com/articles/s41467-022-30756-z
デノボ神経伝達物質合成によるシナプス形成の誘導 Induction of synapse formation by de novo neurotransmitter synthesis
Scott R. Burlingham,Nicole F. Wong,Lindsay Peterkin,Lily Lubow,Carolina Dos Santos Passos,Orion Benner,Michael Ghebrial,Thomas P. Cast,Matthew A. Xu-Friedman,Thomas C. Südhof & Soham Chanda
Nature Communications Published:01 June 2022
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-022-30756-z
Abstract
A vital question in neuroscience is how neurons align their postsynaptic structures with presynaptic release sites. Although synaptic adhesion proteins are known to contribute in this process, the role of neurotransmitters remains unclear. Here we inquire whether de novo biosynthesis and vesicular release of a noncanonical transmitter can facilitate the assembly of its corresponding postsynapses. We demonstrate that, in both stem cell-derived human neurons as well as in vivo mouse neurons of purely glutamatergic identity, ectopic expression of GABA-synthesis enzymes and vesicular transporters is sufficient to both produce GABA from ambient glutamate and transmit it from presynaptic terminals. This enables efficient accumulation and consistent activation of postsynaptic GABAA receptors, and generates fully functional GABAergic synapses that operate in parallel but independently of their glutamatergic counterparts. These findings suggest that presynaptic release of a neurotransmitter itself can signal the organization of relevant postsynaptic apparatus, which could be directly modified to reprogram the synapse identity of neurons.
