新たなシナプス形成が長期記憶形成に果たす役割の分子遺伝学的解析

新突触形成在长期记忆形成中作用的分子遗传学分析

基本信息

批准号：
15650061
负责人：
齊藤実
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15650061/
关键词：
シナプス可塑性長期記憶ショウジョウバエ Gene Chip

项目摘要

長期記憶形成には新たなシナプス形成を含む長期シナプスの可塑性の発現が必要とされているが、検証した例はまだ少ない。eag Sh変異体ではKチャンネルの発現変異により神経細胞の活動に著しい亢進がみられ、3齢幼虫の神経筋シナプスでは野生型に比べてシナプス部位の増加、シナプス電量の増大(長期シナプスの可塑性)がみられるようになる。また、dnc変異体ではcAMPの分解酵素であるPhosphodiesteraseの発現変異により細胞内cAMPレベルが上昇し、eag Sh同様、シナプス部位の増加、シナプス電流の増大が起こっている。従って、野生型に対してこの両者で共通に発現変異を起こしている遺伝子群の中に、長期シナプスの可塑性の発現に関与しているものが含まれていると考えられる。この遺伝子群を検索するべく、ショウジョウバエデータベース(FlyBase)をもとに作成されたGene Chip (Affymetrix, Amersham)で野生型vs eag Sh、野生型vs dncと遺伝子発現プロファイルの解析を行い、野生型に対してeag Sh、dncでともに発現変化を起こしている遺伝子およそ100個を検索した。また、併せて長期記憶の異常を指標にした変異体検索を行い、Gene Chipの結果と比較した。その結果、新規の長期記憶変異体ruslanで変異を起こしているruslan遺伝子は細胞接着因子Klgをコードし、その発現がeag Sh、dncで共に上昇していることが見出された。Ruslan (Klg)タンパクに対するペプチド抗体を作成し、その分布を調べたところ、脳内のグリア細胞と思われる細胞に特異的な発現が認められた。現在グリアマーカーとの共存や、グリア特異的な回復実験による検証を行っている。

长期记忆形成需要发展长期突触可塑性，包括新的突触形成，但很少有经过测试的例子。在EAG SH突变体中，K通道中的表达突变显着增加了神经元活性，与野生型相比，第三龄幼虫中的神经肌肉突触显示出突触部位的增加和突触电气能力（长期突触可塑性）的增加。另外，在DNC突变体中，磷酸二酶酶的表达突变，营地降解酶，细胞内cAMP水平的增加，并且像EAG SH一样，突触部位和突触电流发生。因此，人们认为，在野生类型中具有共同表达突变的基因中，包括长期突触可塑性表达的基因。为了搜索该基因组，我们分析了使用基因芯片（Affymetrix，Amersham）基于果蝇数据库（Flybase）创建的野生型与EAG SH，野生型与DNC和基因表达谱的基因表达谱，并搜索了大约100个基因，并从EAG SH中搜索了大约100个基因。另外，使用长期记忆中的异常作为指标进行了突变搜索，并与基因芯片结果进行了比较。结果，发现在新型的长期记忆突变体Ruslan中突变的Ruslan基因编码细胞粘附因子KLG，其表达是EAG SH和DNC。制备针对Ruslan（KLG）蛋白的肽抗体并检查其分布，并在似乎是大脑中神经胶质细胞的细胞中发现了特定的表达。当前，我们正在通过与神经胶质标记和神经胶质特异性恢复实验共存来验证它。