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発達過程における神経細胞K+チャネルの密度と性質の調節機構に関する研究

发育过程中神经元K+通道密度和性质的调控机制研究

基本信息

批准号：
14017056
负责人：
宋文杰
金额：
$ 3.71万
依托单位：
Osaka 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：
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-14017056/
关键词：
potassium channels transcription current density regulation translation cholinergic interneuron striatum kinetic model

项目摘要

神経細胞の発火パタンはその細胞の持つイオンチャネルによって決定される。チャネルの機能を決定する因子はチャネルの密度と性質であるが、神経細胞はどのようにこれらの因子を調節して正常な機能を実現しているのかは明らかになっていない。本研究では、脱分極で活性化されるA型K+チャネルの密度と性質が発達過程における調節機構を調べるために、パッチクランプ法と単一細胞RT-PCR法を用いて、発達過程における電流とチャネルのアルファサブユニツトの発現を、線条体コリン作動性介在ニューロンを用いて定量的に調べた。本研究代表者らのこれまでの研究によって、この細胞は強いA型電流を持っていることと、K+チャネルのアルファサブユニットをコードするKv4.2を発現していることが明らかになっている。本研究では、出生から生後57日齢の動物におけるA型電流と、Kv4.2mRNAの発現量を定量的に調べた。その結果、Kv4.2mRNAは生後発達において、指数関数的に増加し、約3週齢で一定のレベルに達することが分かった。一方、A型電流は生後発達においてその振幅は増加したが、電位依存性や時間依存性に顕著な変化が見られなかった。Kv4.2mRNAに比べて、A型電流の増加が緩やかであった。転写と翻訳の機構の上に、mRNAとチャネル蛋白の分解の機構も考慮に入れれば、高い相関係数でKv4.2mRNAとA型電流の発達を記述することができた。これは発達過程における対応したチャネルmRNAと電流の関係を定量的に記述した初めての例である。本研究の結果から、今後のチャネル密度制御に関する研究は転写と翻訳及びチャネル蛋白とチャネルmRNAのターンオーバーのレートを決定することと、それらのレートはどのような分子機構で決定されているのかを明らかにすることが重要であることが示された。本研究結果の一部はJ. Neurophysiol.で印刷中である。

The development of neurons is determined by the development of neurons and the maintenance of neurons. The factors that determine the function of the cell are the density and nature of the cell, and the factors that regulate the normal function of the cell are realized. In this study, the density and properties of A-type K+ ions produced by depolarization and depolarization were studied. The regulation mechanism of the development process was studied. The single-cell RT-PCR method and the single-cell RT-PCR method were used. The regulation mechanism of the development process of A-type K + ions was studied quantitatively. This study represents the study conducted by the authors of this paper. These cells are characterized by strong A-type current, K+ generation, and Kv4.2. In this study, the expression of type A current and Kv4.2 mRNA was quantitatively modulated in animals from birth to 57 days after birth. As a result, Kv4.2 mRNA expression increased after birth, and the index number increased. About 3 weeks later, Kv4.2 mRNA expression increased. The amplitude of the A-type current increases after it is generated, and the potential dependence and time dependence of the current increase. Kv4.2 mRNA expression and A-type current increased slowly. The mechanism of mRNA and protein decomposition is considered in the description of Kv4.2 mRNA and A-type current. A quantitative description of the relationship between mRNA and protein expression during the development process The results of this study indicate that future studies on the regulation of population density are important for determining the molecular structure of human reproductive proteins and human reproductive mRNA. Part of the results of this study is J. Neurophysiol. Print.