脳海馬シナプス伝達長期増強に関する分子生物学的研究

大脑海马突触传递长期增强的分子生物学研究

• 批准号: 06260233
• 负责人: 宮本 英七
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kumamoto 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06260233/
• 关键词: 記憶; シナプス伝達長期増強; カルシウム動員; テタヌス刺激; 海馬切片; グルタミン酸受容体; 錐体細胞; CaMキナーゼII

昨年度に引き続き海馬CA1領域におけるLTP誘導とCaMキナーゼII活性化反応を調べた。海馬放線状層(stratum radiatum)のCA1領域入力線維2ヶ所に刺激電極をおき,テタヌス性電気刺激を与えた。この刺激で,LTPが誘導された。対照は,同じ部位を低頻度の同じ強さの電気刺激を与えた。LTP誘導後,CA1錐体細胞部分をパンチアウト(約0.5mg組織量)し,トリトンX-100を含む緩衝液でホモジェナイズし,遠心沈殿後,上清分画についてCaMキナーゼII酵素活性を測定した。1)LTP誘導後,時間的経過で,CaMキナーゼII Ca^<2+>非依存性活性を測定すると,0時間,対照に比較して有意に上昇していた。興味深いことには,Ca^<2+>/CaM依存性活性も,LTP誘導の早い時間的経過の中で,増加していたことである。2)あらかじめ,NMDA受容体拮抗薬であるAP5とインキュベイトした海馬切片を用いると,LTP誘導およびCaMキナーゼII活性化反応が阻害された。また,蛋白質基質であるシナプシンIを用いても同様の結果が得られた。3)生後4日目ラット海馬切片を分離し,切片そのものを培養して,約10日後実験に使用した。このような培養切片においても同様の結果を示した。4)海馬切片をあらかじめ^<32>P-燐酸でラベルしておき,LTPを誘導すると,CaMキナーゼII自己燐酸化反応が確認された。以上の結果は,LTP誘導がNMDA受容体刺激によって惹起され,CaMキナーゼII活性化反応が関与している可能性を強く示唆しているものと結論される。今後,CaMキナーゼII活性化反応に続く基質の燐酸化反応とLTP維持反応との関係およびグルタミン酸受容体刺激,LTP誘導後に,CaMキナーゼIIの遺伝子発現刺激効果への関与について明らかにしていきたいと考えている。

In the past year, LTP was induced in CA1 domain of hippocampus, and CaM II was activated in CA1 domain. The CA1 field of hippocampus stratum radiatum enters the line dimension 2, and the stimulating electrode is connected with the stimulating electrode. LTP is induced by these stimuli. The same frequency and intensity of electrical stimulation in the same part of the body. After LTP induction, CA1 pyramidal cells were partially isolated (about 0.5 mg tissue) and incubated in X-100 buffer solution. After centrifugation, CaM II enzyme activity was measured. 1) After LTP induction,CaM_II Ca^<2+>-independent activity was measured at 0 time, and compared with that of control group. Ca2 +/CaM-dependent activity,LTP induction and early onset of the middle and late stages of the process, increase in the middle and late stages of the process. 2) NMDA receptor antagonist AP5, CaM II activation inhibitor LTP induction inhibitor The protein matrix was found to be the same as the protein matrix. 3)Hippocampus sections were isolated on the 4th day after birth and cultured for about 10 days. The results of the culture were shown. 4)Hippocampus <32>slices were prepared from CaM + II self-phosphorylated protein and LTP induced protein. These results strongly suggest the possibility of LTP inducing NMDA receptor stimulation and CaM II activation. In the future,CaM II activation pathway and LTP maintenance pathway are related to the phosphorylation pathway of matrix. After LTP induction, CaM II pathway and LTP activation pathway are stimulated by the host acid.

项目成果

M.Tsutsui: "Correlation of activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II with catecholamine secretion and tyrosine hydroxylase activation in cultured bovine adrenal medullary cells." Mol.Pharmacol.46. 1041-1047 (1994)

M.Ttsutsui：“培养的牛肾上腺髓质细胞中Ca^2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II的激活与儿茶酚胺分泌和酪氨酸羟化酶激活的相关性。”

S.Goto: "Cellular localization of type II calcium/calmodulin-dependent protein kinase in the rat basal ganglia and intrastriatal grafts derived from the fetal striatal primordia,in comparison with that of Ca^<2+>/calmodulin-regulated protein phosphatase,c

S.Goto：“大鼠基底神经节和源自胎儿纹状体原基的纹状体内移植物中 II 型钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶的细胞定位，与 Ca^2/钙调蛋白调节蛋白磷酸酶的细胞定位相比，c

S.Yano: "Activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II and phosphorylation of intermediate filament proteins by stimulation of glutamate receptors in cultured rat cortical astrocytes" J.Biol.Chem.269. 5428-5439 (1994)

S.Yano：“通过刺激培养的大鼠皮质星形胶质细胞中的谷氨酸受体来激活Ca 2+ /钙调蛋白依赖性蛋白激酶II和中间丝蛋白的磷酸化”J.Biol.Chem.269。