KCNQカリウムチャネルが関わる情動行動の分子基盤解明

阐明涉及 KCNQ 钾通道的情绪行为的分子基础

• 批准号: 21K06427
• 负责人: 坪井 大輔
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Fujita Health University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06427/
• 关键词: うつ病; 報酬行動; カリウムチャネル; リン酸化; 細胞内シグナル伝達; KCNQ2; 情動行動; 情動; シグナル伝達; イオンチャネル

脳深部に位置する側坐核は、意欲の源である報酬学習に重要な役割を担っています。最近の研究で、側坐核が報酬学習や意欲の調節に重要な役割を担っていることが明らかになっています。そして、側坐核の活動の低下がうつ病の発症と関連していることが知られてますが、その制御メカニズムは完全には解明されていません。報酬刺激時に放出される神経伝達物質であるドーパミンは、側坐核の神経細胞の興奮性を高めることが知られている一方、その細胞内機構については不明な点が多く存在しています。これまでに代表者は、1型ドーパミン受容体（D1R）の刺激によってリン酸化が増加するタンパク質を100種類以上同定しました。さらに、得られたリン酸化蛋白質からD1Rのシグナル伝達経路を絞り込み、ドーパミンがPKA/Rap1/ERK経路を介してD1R-MSNの発火率を上昇させ、報酬行動を促進することを突き止めました。本研究ではERKが電位依存性カリウムチャネルサブユニットKCNQ2を直接リン酸化し自身のチャネル活性をネガティブに制御すること、コカインによる脳内ドーパミン濃度の上昇がKCNQ2のリン酸化を亢進させるとともに報酬行動を誘導することを発見した。 これらの結果から、代表者らはKCNQ2チャネルの活性調節を介して側坐核の神経細胞の興奮性が高まることで、コカインによる報酬行動が誘導されることを明らかにした（Tsuboi et al, Cell Rep, 2022）。これらの新しい知見は、KCNQチャネルやシグナル伝達阻害剤を標的とすることが、うつ病などの報酬回路の異常が関与する精神疾患の治療に有望なアプローチとなる可能性を示しています。

The deep position of the core, the source of desire, the important role of learning Recent studies have examined the importance of compensation learning and motivation regulation. The decrease in activity of the lateral nucleus is related to the development of the disease. The excitability of neurons in the lateral nucleus is high, and there are many unknown points in the intracellular structure. These are representative of the type 1 receptor (D1R) and the type 1 receptor (D1R). In addition, the increase in the fire rate of D1R-MSN and the increase in compensation action were due to the increase in the number of pKA/Rap1/ERK pathways and the increase in the number of pKA/Rap1/ERK pathways. In this study, the potential-dependent regulation of ERK activity by KCNQ2 was investigated. These results suggest that the regulation of KCNQ2 activity in neurons is mediated by high levels of nuclear excitability and reward activity (Tsuboi et al, Cell Rep, 2022). This new knowledge shows the possibility of an abnormal compensation circuit associated with the treatment of mental disorders.

项目成果

Rho-Rho-Kinase Regulates Ras-ERK Signaling Through SynGAP1 for Dendritic Spine Morphology

Rho-Rho-激酶通过 SynGAP1 调节 Ras-ERK 信号传导以实现树突棘形态

• DOI: 10.1007/s11064-022-03623-y
• 发表时间: 2022
• 期刊: Neurochemical Research
• 影响因子: 4.4
• 作者: Wu M;Funahashi Y;Takano T;Hossen E;Ahammad RU;Tsuboi D;Amano M;Yamada K;Kaibuchi K.
• 通讯作者: Kaibuchi K.

Dopamine drives neuronal excitability via KCNQ channel phosphorylation for reward behavior

• DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111309
• 发表时间: 2022-09-06
• 期刊: CELL REPORTS
• 影响因子: 8.8
• 作者: Tsuboi，Daisuke;Otsuka，Takeshi;Kaibuchi，Kozo
• 通讯作者: Kaibuchi，Kozo

University of Connecticut(米国)

康涅狄格大学（美国）