小脳プルキンエ細胞における抑制性シナプス長期増強の分子機構の解明

阐明小脑浦肯野细胞抑制性突触长期增强的分子机制

• 批准号: 05267242
• 负责人: 狩野 方伸
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Jichi Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05267242/
• 关键词: 小脳スライス; パッチクランプ; 抑制性シナプス; 長期増強; GABA受容体; Ca^<++>; calmodulin-dependent protein kinase II; protein kinaseA

以下の2項目について研究を行った。1.抑制性シナプス長期増強へのCa^<++>/calmodulin-dependent protein kinase II(CaM-KII)およびprotein kinase A(PKA)の関与について検討した。ラット小脳スライスのプルキンエ細胞からホールセル記録を行い、シナプス後電流(IPSC)およびGABA(2-5muM)による電流をモニターした。脱分極パルス(持続500ms,-60mVから0mV)によりIPSCおよびGABA電流が増強し40分以上持続した。この長期増強は、プロテインキナーゼ阻害剤のstaurosporine、カルモジュリン阻害剤のcalmidazolium(CZ)、CaM-KII阻害剤のKN-62によって阻害された。しかし、脱分極パルスを与えてから5分後にCZおよびKN-62投与を開始した細胞群では長期増強がみられた。これらは、カルモジュリンによるCaM-KIIの活性化が長期増強の誘発に必要であり、この過程は脱分極パルスによるCa^<++>上昇の5分以内に終了することを示す。また長期増強の維持にはCa^<++>およびカルモジユリンに依存しない機構が関与することを意味する。なお、以上の薬物によって電位依存性Ca^<++>電流やシナプス伝達は影響されなかった。一方、PKA阻害剤のprotein kinase inhibitor peptide(PKIP)を細胞内に与えても長期増強をブロックできなかった。2.抑制性シナプス長期増強の誘発には、シナプス後細胞の脱分極による細胞内Ca^<++>濃度上昇と抑制性介在ニューロンの活動が同時に起こることが必要であることを明らかにした。この事実は、抑制性シナプスの可塑性もHebbの法則に従うことを示すもので、興奮性シナプスの長期抑圧とともに、抑制性シナプスの長期増強が小脳の運動学習に関与することを強く示唆するものである。

The following 2 projects are planned for research. 1. The relationship between Ca^<++>/calmodulin-dependent protein kinase II(CaM-KII) and protein kinase A(PKA) for long-term enhancement of inhibitory sitosis is discussed. The current after the initial recording (IPSC) is equal to the current after GABA(2-5muM). Polarization duration (500ms,-60 mV to 0mV): IPSC and GABA currents increase to 40 min or more The long-term enhancement of the chemical resistance, such as staurosporine, calmidazolium(CZ), CaM-KII, and KN-62, is due to the presence of the chemical resistance. CZ-62 cell population increased after 5 minutes of separation. The activation of CaM-KII is necessary for long-term enhancement of CaM-KII induction, and the process is terminated within 5 minutes of Ca^++> increase due to polarization. The long-term growth of Ca <+> and Ca <+> is related to the relationship between the two organizations. The potential dependence of Ca^<++> current on the above chemical substances affects the potential dependence of Ca^<++> current. One side, PKA inhibitor protein kinase inhibitor peptide(PKIP) is intracellular and long-term enhancement. 2. Inhibitory factors increase the intracellular Ca^++> concentration in the cells after depolarization, and inhibit the activity of the cells. The plasticity of inhibitory factors and Hebb's law is related to the long-term inhibition of excitatory factors and the long-term enhancement of inhibitory factors.

项目成果

M.Kano: "Rebound potentiation of GABAergicinhibitory synaptictransmission in cerebellar Purkinje cells:its properties and posssible mechanisms" Behavioral and Brain Sciences. (in press). (1994)

M.Kano：“小脑浦肯野细胞中 GABAergicin 抑制性突触传递的反弹增强：其特性和可能的​​机制”行为和脑科学。

M.Kano: "Long-lasting rebound potentiation of GABAergic inhibitory synaptic currents in cerebellar Purkinje cells" Biomedical Research. (in perss). (1994)

M.Kano：“小脑浦肯野细胞中 GABA 能抑制性突触电流的持久反弹增强”生物医学研究。

M.Kano: "Calcium-in duced long-lasting potentiation of GABAergic curruects in cerebellar Purkinje cells" Japanese Journal of Physiology. (in press). (1994)

M.Kano：“钙诱导小脑浦肯野细胞中 GABA 能电流的持久增强”，《日本生理学杂志》。