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シナプス後肥厚部蛋白質の機能解析による神経シナプス形成の研究

通过突触后增厚蛋白的功能分析研究神经突触的形成

基本信息

批准号：
08271220
负责人：
乾誠
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Yamaguchi 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08271220/
关键词：
シナプス PSD チロシン燐酸化 NMDA受容体チャンネル活性

项目摘要

神経ネットワークにおいてシナプスは細胞接着及び情報伝達、情報処理の場として重要な役割を果たしている。シナプス前部は化学伝達物質放出に特殊化された部位であるのに対し、シナプス後部は刺激の受容に関して化学伝達物質物質受容体の集合のみならず神経細胞間の接合や受容体感受性の制御などを行う特殊化した分子構築を示す。本研究は、シナプス後肥厚部(PSD)の分子構築を明らかにし、機能蛋白質の同定及びPSD蛋白質間の相互作用の解析からシナプス機能を解明し、神経回路網形成における役割を明らかにすることを目的とする。本年度は、PSDの構造と機能を解明するため、その構成蛋白質の検索とグルタミン酸受容体の機能解析を行った。ラット脳より調製したPSD分画には、既に報告されているようにカルスペクチンとCaMキナーゼIIの集積がみられる。各種抗体を用いたイムノブロットによる検索では、PSD95、テンシン、α-アクチニンが著名にPSDに集積されていた。また、抗リン酸化抗体を用いたチロシンリン酸化蛋白質の検索では、約180kDaと110kDaの2つの主要なチロシンリン酸化蛋白質が存在した。この抗リン酸化抗体で染まる180kDa蛋白質は、NMDA型グルタミン酸受容体(NMDA受容体)NR2Bであることが同定されている。さらに、チロシン燐酸化酵素の検索を行った結果、PSD分画にはSrcキナーゼ、FAKはほとんど存在せず、Fynキナーゼが存在することが明らかとなった。次に、NMDA受容体チロシン燐酸化のチャンネル活性への効果について検討を行った。NMDA受容体NR2Bは、主にNR1とヘテロダイマーを形成して存在すると考えられている。そこで、NR1とNR2BのmRNAをアフリカツメガエルの卵母細胞に注入し、NMDA受容体を発現させ、グルタミン酸/グリシンにより誘発されるBa2+電流によってチャンネル活性を測定した。この卵母細胞にFynキナーゼ或いはバナジン酸を注入すると約30%のチャンネル活性の増加が見られた。この際、NMDA受容体NR2Bのチロシン燐酸化も約30%の増加が認められた。また、genisteinによってNMDA受容体NR2Bのチャンネル活性、チロシン燐酸化は著明に抑制された(80%減少)。これに対し、NR1とNR2Dを発現させた卵母細胞では約30%のチャンネル活性の減少が見られるのみであった。以上の結果は、NMDA受容体のチロシン燐酸化がチャンネル活性調節に重要な役割を果たしていることを示している。NR1/NR2BとNR1/NR2Dの比較から、両者で異なった部位にチロシン燐酸化を受け、異なった様式でチャンネル活性を制御していると考えられる。NMDA受容体NR2BがPSDの主要チロシン燐酸化蛋白質であること、海馬に豊富に存在するアイソフォームであることから、NMDA受容体NR2Bのチロシン燐酸化がシナプスの長期増強に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

The information processing field is important for the communication between cells and information processing. Specialization of the site of release of chemical substances from the anterior part of the brain and the molecular architecture of receptor receptors associated with the posterior part of the brain This study aims to clarify the molecular architecture of PSD, the identification of functional proteins and the analysis of interactions between PSD proteins, and to clarify the role of PSD in the formation of neural network. This year, we will clarify the structure and function of PSD, search for its constituent proteins, and analyze the function of its glutamate receptor. In addition to the above, it is also necessary to report the contents of the PSD file. Various antibodies are used in the detection of PSD, PSD95, temperature, α-temperature and PSD aggregation. Anti-acidification antibodies were used to detect the presence of 2-kDa primary acidification proteins of approximately 180kDa to 110kDa. The 180kDa protein, NMDA receptor NR2B, was detected by anti-acidification antibody. The results of the detection of phosphorylase, PSD analysis, Src, FAK, Fyn, and Fyn were analyzed. NMDA receptor phosphorylation and its effect on cell growth were investigated. NMDA receptor NR2B and NR1 can be used to detect the presence of NMDA. The mRNA expression of NR1 and NR2B was detected by injection into oocytes, expression of NMDA receptors, induction of Ba2 + current and activity of NMDA receptors. About 30% of the oocyte activity was increased when Fyn was injected into the oocyte. At the same time, NMDA receptor NR2B phosphorylation increased by about 30%. NMDA receptor NR2B was inhibited by genistein (80% decrease) in its activity and phosphorylation. The oocytes were found to have a 30% decrease in reproductive activity due to NR1 and NR2D. These results indicate that phosphorylation of NMDA receptors plays an important role in regulating cell activity. Comparison of NR1/NR2B and NR1/NR2D in different sites of phosphorylation and in different forms of inhibition of cell activity The NMDA receptor NR2B is the main receptor phosphorylation protein of PSD, and the hippocampus is rich in protein. It is possible that the NMDA receptor NR2B phosphorylation is important for the long-term enhancement of PSD.