Molecular and cytobiological study on regulation of synapse

突触调控的分子和细胞生物学研究

基本信息

  • 批准号:
    11694295
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.42万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The elucidation of molecular mechanisms of learning and memory is one of the most important and attractive projects in the field of neuroscience in the 21st century. High frequency stimulation of Schaffer collateral/commissural pathway in the slices of the hippocampus can cause long-lasting potentiation of synaptic transmission efficacy in the pyramidal cells of the CA1 area. This effect is called long-term potentiation (LTP), which is a possible model for a molecular mechanism for learning and memory.The present study elucidated the following findings. 1) LTP induction was associated with a significant decrease in protein phosphatase (PP) 2A activity. 2) A 55-kDa protein was phosphorylated during LTP induction. 3) Analysis with the specific antibody to the regulatory subunits of PP2A demonstrated that the 55-kDa protein is the B'α regulatory subunit of PP2A.4) CaM kinase IV and mitogen-activated protein kinase (MAPK) were transiently activated during LTP induction and returned to the original level within 30 min. Especially CaM kinase IV was activated in neuronal nuclei. 5) Activation of both kinases was associated with cyclic AMP-responsive elementbinding protein (CREB) phosphorylation. The use of inhibitors for CaM kinases and MAPK such as KN93 and U0126, respectively, indicated that CaM kinase IV and MAPK are each involved in CREB phosphorylation. Furthermore, c-Fos expression was stimulated 60 min after high frequency-stimulated LTP.The increase in c-Fos expression was inhibited by addition of calmidazolium and U0126.These results suggest that LTP induction is primarily performed by activation of CaM kinase II and its related reactions through Ca^<2+> influx into postsynaptic neurons by activation of NMDA glutamate receptors. Furthermore, LTP maintenance is associated with stimulation of gene expression and protein synthesis which may be necessary for synthesis of synaptic components and formation of new circuits.
阐明学习记忆的分子机制是世纪神经科学领域最重要和最具吸引力的研究课题之一。海马切片中Schaffer侧支/连合通路的高频刺激可引起CA 1区锥体细胞中突触传递功效的持久增强。这种效应被称为长时程增强(LTP),它是学习和记忆的分子机制的一个可能模型。1)LTP诱导与蛋白磷酸酶(PP)2A活性的显着下降。2)在LTP诱导过程中,一个55 kDa的蛋白质被磷酸化。3)4.CaM激酶IV和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)在LTP诱导过程中被瞬时激活,并在30 min内恢复到初始水平,尤其是CaM激酶IV在神经元核中被激活。5)这两种激酶的激活与环腺苷酸反应元件结合蛋白(CREB)磷酸化有关。CaM激酶和MAPK的抑制剂如KN 93和U 0126的使用分别表明CaM激酶IV和MAPK各自参与CREB磷酸化。高频刺激LTP后60 min,c-Fos表达增加,钙咪唑和U 0126可抑制c-Fos表达的增加。提示LTP的诱导主要是通过激活NMDA谷氨酸受体,激活CaM激酶II及其相关反应,使Ca^2+内流进入突触后神经元。此外,LTP的维持与基因表达和蛋白质合成的刺激有关,这可能是合成突触成分和形成新回路所必需的。

项目成果

期刊论文数量(148)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
S.Ohmori: "Importance or protein kinase C targeting for the phosphorylation of its substrate, myristoylated alanine-rich C-kinase substrate."J.Blol.Chem.. 275. 26449-26457 (2000)
S.Ohmori:“蛋白激酶 C 靶向其底物、肉豆蔻酰化富含丙氨酸的 C 激酶底物的磷酸化的重要性。”J.Blol.Chem.. 275. 26449-26457 (2000)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H.Kanasaki, K.Fukunaga, K.Takahashi, K.Miyazaki and E.Miyamoto: "Mitogenactivated protein kinase activation by stimulation with thyrotropin-releasing hormone in rat pituitary GH3 cells."Biol.Reprod.. 61. 319-325 (1999)
H.Kanasaki、K.Fukunaga、K.Takahashi、K.Miyazaki 和 E.Miyamoto:“通过在大鼠垂体 GH3 细胞中用促甲状腺素释放激素刺激来激活丝裂原活化蛋白激酶。”Biol.Reprod.. 61. 319-325 (
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
J.Kasahara: "Activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase IV in cultured rat hippocampal neurons"J. Neurosci. Res.. 59. 594-600 (2000)
J.Kasahara:“培养的大鼠海马神经元中Ca^2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶IV的激活”J。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K. Fukunaga and E. Miyamoto: "A working model of CaM kinase II activity in hippocampal long-term potentiation and memory"Neurosci. Res.. 38. 3-17 (2000)
K. Fukunaga 和 E. Miyamoto:“海马长时程增强和记忆中 CaM 激酶 II 活性的工作模型”Neurosci。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y. Takeuchi: "Nuclear localization of the δ subunit of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat cerebellar granule cells"J. Neurochem.. 72. 815-825 (1999)
Y. Takeuchi:“大鼠小脑颗粒细胞中 Ca^2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II 的 δ 亚基的核定位”J. Neurochem.. 72. 815-825 (1999)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

MIYAMOTO Eishichi其他文献

MIYAMOTO Eishichi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('MIYAMOTO Eishichi', 18)}}的其他基金

Establishment of cell models on transfection of functional protein and the study on brain signal transduction
功能蛋白转染细胞模型的建立及脑信号转导研究
  • 批准号:
    12557011
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Molecular cytobiological study on hippocampal LTP and LTD
海马LTP和LTD的分子细胞生物学研究
  • 批准号:
    09044324
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
Molecular cytobiological study on CaィイD12+ィエD1 signaling in the cells with cultured cells
培养细胞中CaiD12+CaiD1信号传导的分子细胞生物学研究
  • 批准号:
    09480223
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study on the mechanism of brain plasticity
脑可塑性机制研究
  • 批准号:
    07044281
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
Intracellular responses by stimulation of receptors in neurons and related cells
通过刺激神经元和相关细胞中的受体而产生细胞内反应
  • 批准号:
    07458205
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Establishment of stable cells by induction of cDNAs of functional proteins and preparation of models for evaluation of drug efficacy for creation of new drugs
通过功能蛋白cDNA诱导建立稳定细胞并制备用于新药研发的药效评价模型
  • 批准号:
    07557195
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Molecular and Cellular Biological Study on the Actions of Intracellular Calcium Ion in Cultured Cells
培养细胞内钙离子作用的分子和细胞生物学研究
  • 批准号:
    05454668
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Study on long-term potentiation of brain hippocampus
大脑海马长时程增强研究
  • 批准号:
    04044134
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
The Cytophamacological Study on the Responses of the Receptors in the Cell System
细胞系统受体反应的细胞病理学研究
  • 批准号:
    02454139
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

相似国自然基金

隧穿场效应晶体管在存储器应用中的探索与研究
  • 批准号:
    61176074
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
情感与视觉记忆:它们的相互作用及神经环路研究
  • 批准号:
    91132302
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    300.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
CREB在杏仁核神经环路memory allocation中的作用和机制研究
  • 批准号:
    31171079
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
精神分裂症记忆障碍的脑网络组学研究
  • 批准号:
    91132301
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    350.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
新环境适应的海马突触可塑性机制
  • 批准号:
    31040085
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
基于受管理运行时系统的大型软件内存泄漏论问题及解决方法研究
  • 批准号:
    61073010
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高交联液晶环氧树脂的形状记忆特性研究
  • 批准号:
    20974121
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向多核处理器的硬软件协作Transactional Memory系统结构
  • 批准号:
    60873053
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
感光高分子的成像有序控制与偏光记忆效应
  • 批准号:
    50673007
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Childhood trauma, hippocampal function, and anhedonia among those at heightened risk for psychosis
精神病高危人群中的童年创伤、海马功能和快感缺失
  • 批准号:
    10825287
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
Brain blood flow, oxygenation, and cognition in adult onset iron deficiency anemia
成人缺铁性贫血的脑血流量、氧合和认知
  • 批准号:
    10735765
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
Dynamic regulation of neuroinflammation and IL-1b-trap
神经炎症和 IL-1b-trap 的动态调节
  • 批准号:
    10726269
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
Hypothalamic Sleep-Wake Neuron Defects in Alzheimer’s disease
阿尔茨海默病中的下丘脑睡眠-觉醒神经元缺陷
  • 批准号:
    10770001
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
Prospective study of bilingualism and cognitive reserve in the aging brain of Hispano adults with MCI
患有 MCI 的西班牙成年人衰老大脑中的双语和认知储备的前瞻性研究
  • 批准号:
    10584166
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
Epigenetic regulation of Cdk5 in cognition and emotion
Cdk5在认知和情绪中的表观遗传调控
  • 批准号:
    10585391
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
The role of subcortical inputs to the hippocampal CA3 region in fear memory
海马 CA3 区皮层下输入在恐惧记忆中的作用
  • 批准号:
    10582830
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
A neurobiological investigation of cannabis use and misuse in Veterans
退伍军人大麻使用和滥用的神经生物学调查
  • 批准号:
    10588526
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
Regulation of GluN2B-NMDA Receptors by Interactions with the Actin Cytoskeleton
通过与肌动蛋白细胞骨架相互作用调节 GluN2B-NMDA 受体
  • 批准号:
    10606121
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
tRNA-derived RNA Fragments (tRF) as Prognostic and Diagnostic Biomarkers for Alzheimer’s Disease
tRNA 衍生的 RNA 片段 (tRF) 作为阿尔茨海默病的预后和诊断生物标志物
  • 批准号:
    10578546
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了