小胞体―細胞膜オルガネラ接合部のCa2+が神経可塑性、発生分化に及ぼす役割

点击翻译按钮获取中文摘要

始めに、神経可塑性に関するIP3受容体 (IP3R)関連分子の役割について述べる。記憶の重要なシナプス機構としてテタヌス刺激 (high frequency stimuli (HFS): 100 Hz、100 パルス)による長期増強 (LTP)がある。一方LTPを消去する機構としてHFSの60分後のlow frequency stimuli (LFS; 1 Hz、1000パルス)はLTPを逆転させる (Depotentiation [DP])。また60分前に与えたLFSはLTP誘導を抑制 (LTP suppression)する。研究代表者らはLTPを消去するDPとLTP suppressionはIP3Rにより実行されるシナプス可塑性である事を示した。IRBITは、IP3によりIP3RのIP3結合部位から放出される分子として研究代表者らが発見し命名した分子である。そこで、研究代表者らが作成したIRBITKOマウスの海馬CA1ニューロンにおけるDPおよびLTP suppressionについて検討した (Learning & Memory 2022)。プライミング刺激中またはプライミング後に放出されたIRBITが、IP3Rの活性化を阻害し、CaMKIIαキナーゼを阻害することを明らかにした。IP3Rs-IRBIT-calcineurinの系がAMPARsと繋がる一方IP3R活性の低下はPKCを介してGABAAR活性 (クラスタリングを介して)を低下させてLTPの誘導を行う。IRBITKOマウスではLTPには差が無かったが、DPおよびLTP suppressionが減弱された。以上、海馬CA1ニューロンのシナプス可塑性はプライミング刺激を受けた後にCaMKIIαキナーゼ活性、IP3R活性、 GABAAR活性の制御を介してLTP発現の方向を決定する事が明らかになった。