Ca^<2+>透過型AMPA受容体の活性化によるCa^<2+>結合蛋白の局在変動とその意義

Ca^2+-通透性AMPA受体激活导致的Ca^2+结合蛋白定位变化及其意义

• 批准号: 13041070
• 负责人: 岡戸 晴生
• 金额: $ 3.65万
• 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 Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13041070/
• 关键词: Ca^<2+>透過型AMPA受容体; CREB; Ca^<2+>結合蛋白; calbindin; 核移行; アデノウイルス; AMPA受容体; 培養神経細胞; Ca2+透過性; Calbindin28k; Fura-2

われわれは最近この抑制ニューロンの一部で、Ca^<2+>透過型AMPARとCa^<2+>結合蛋白(calbindinD28k、parvalbumin)の共存を見出した。共存の機能的意義を探るために、ラット大脳皮質の培養神経細胞をAMPA/CTZ刺激したところ、calbindinD28k(CB)の局在が樹状突起、細胞体から、核に移行することを見出した。CBが核へ移行することから、遺伝子発現への関与の可能性を検討したところ、CBの核への局在変化と転写因子CREBのリン酸化の程度が相関することを見出した。CREBのリン酸化昂進とCBの存在、あるいはその核移行との因果関係の有無を明らかにするために、株細胞を用いて、外来遺伝子をアデノウイルスベクターを用いて発現させ、再構成実験をおこなった。Ca^<2+>透過型AMPARであるGluR2QとCBを強制発現させるとCREBのリン酸化が昂進したが、CBをGFPにかえると、CREBのリン酸化は昂進しなかった。膜表面のGluR2Qを検出したところ、CB存在下では陽性であったが、非存在下では陰性であった。このことから、CBの存在は、AMPA受容体の膜上への発現を促進しており、CB非存在下では機能するGluR2Qが充分ないことからCREBのリン酸化が昂進しないことが示唆される。他のCa^<2+>透過型AMPARであるGluR1、GluR3の膜表面発現もGluR2Qと同様にcalbindinに依存していたが、Ca^<2+>非透過型GluR2の細胞表面発現はcalbindinD28kに依存しないことがわかった。これ対してYFPを融合し核移行を阻害したYFP-CBとGluR2Qを過剰発現させた場合、CREBのリン酸化は昂進しなかった。ただし膜表面発現はCB存在下と同様であった。したがって、AMPA受容体依存的なCREBのリン酸化にはCBの核移行が必要であることが示唆された。以上のことかちグルタミン酸刺激からCREBのリン酸化という遺伝子発現調節に至る系において、Ca^<2+>透過型AMPARとCa^<2+>結合蛋白が相互に制御しあう機構がはたらいていることが明かとなった。

A blue shift of Ca^<2+> permeable AMPAR and Ca^<2 +> binding protein (calbindinD28k, parvalbumin) was observed. The significance of blue-shift function was explored in cultured neurons stimulated by AMPA/CTZ, calbindinD28k (CB) and in dendritic processes, cell bodies and nuclear migration. The relationship between CB nuclear migration and the probability of its occurrence is discussed. The relationship between CB nuclear transformation and the degree of CREB acidification is also discussed. CREB's acidification and CB's existence, existence and non-existence of causal relationship between CREB and CB, and the occurrence and re-formation of CREB and CB. Ca^<2+>-transmitted AMPAR, CB, GFP, CREB, CRE GluR2Q on the surface of the membrane is positive in the presence of CB and negative in the absence of CB. The presence of CB promotes the development of the membrane on AMPA receptors, while the absence of CB promotes the function of GluR2Q. Ca^<2+>-permeable AMPAR was found to be dependent on GluR1, GluR3 and GluR2 Q, while Ca^<2+>-impermeable GluR2 was found to be dependent on CalbinD28k. YFP and GluR2Q are the most important factors affecting the development of nuclear power plants. The same thing happens when CB is present on the surface of the membrane. The AMPA receptor-dependent CREB is essential for nuclear migration. The above-mentioned acid stimulation, CREB acidification, and protein expression are regulated by Ca^<2 +> permeable AMPAR and Ca^<2 +> binding protein, which control each other.

项目成果

Kondo M, Miwa A, Okado H: "Analysis of changes of subcellular localization of calbindin-D28k with gene expression methods"Neurosci Res. 51(suppl). S179 (2001)

Kondo M、Miwa A、Okado H：“用基因表达方法分析 calbindin-D28k 亚细胞定位的变化”Neurosci Res。

Kondo, Miwa, Okado: "Analysis of changes of subcellular localization of calbindin D28K with gene expression methods"Neurosci Res.. 51(suppl). S179 (2001)

Kondo、Miwa、Okado：“用基因表达方法分析钙结合蛋白 D28K 亚细胞定位的变化”Neurosci Res.. 51（增刊）。

Kondo M, Miwa A, Okado H: "Role of calbindin-D28k for cell surface expression of AMPA receptor"Jpn J Physiol. 52(suppl). 293 (2002)

Kondo M、Miwa A、Okado H：“calbindin-D28k 对于 AMPA 受体细胞表面表达的作用”Jpn J Physiol。