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NMDA受容体のMg^<2+>ブロック特性が学習・記憶形成に果たす役割の遺伝学的解析

NMDA受体Mg^2+阻断特性在学习记忆形成中作用的遗传分析

基本信息

批准号：
16015339
负责人：
齋藤実
金额：
$ 2.37万
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16015339/
关键词：
NMDA受容体学習記憶分子メカニズムショウジョウバエ

项目摘要

NMDA受容体(NR)サブユニットNR1のショウジョウバエホモローグdNR1はMg2+ブロックに必要なアミノ酸配列を持つが、NR2ホモローグdNR2ではMg2+ブロックに必要なアミノ酸配列を持たない。dNR1タンパクは匂い記憶に重要なキノコ体、antennal lobe、optic lobeなどのシナプス部位に存在し、dNR1、dNR2 mRNA両者とも同じ領域に由来する細胞に共発現している。ショウジョウバエの培養細胞であるシュナイダー(S2)細胞に発現系を変更してdNRの電気生理学的性質を調べたところ、dNR1、dNR2の2つで構成されるチャネルはショウジョウバエの生理学な細胞外Mg2+濃度(20mM)で、ほ乳類NRと同様のMg2+ブロック特性を示すことが分かった。dNR1の発現変異体を用いて、匂い学習記憶行動の解析を行った。変異体は初期学習や麻酔耐性記憶には異常を示さなかった。しかし、タンパク合成依存性の長期記憶に顕著な障害が見られた。これらのことからdNRは学習獲得やタンパク合成非依存性の記憶ではなく、長期記憶に関わる記憶情報の処理過程で、重要な役割を持つことが示唆された。Mg2+ブロックが、学習記憶行動において、どのような機能的意義をもつかを解明するため、Mg2+ブロックを消失するようにアミノ酸配列の変異を入れたdNR1(N631Q)[Mg2+ブロック消失型]とdNR2をS2細胞に共発現させ電気生理学的解析を行った。その結果、この組み合わせではMg2+ブロックが消失していることが認められた。そこでdNR(N631Q)を過剰発現させたトランスジェニックフライで、匂い学習を調べた。これまでの予備的実験では、dNR1に対する先の変異体、トランスジェニックフライ同様の結果、即ち、正常な初期学習と長期記憶障害が観察された。

The NMDA receptor (NR) is a complex molecule of NR1 and NR2. NR1 and NR2 have different acid sequences for Mg2 +. dNR1 and dNR2 mRNA are co-expressed in cells that are important for memory, such as cellular, aerial and optic lobe. The cell development system of the cultured cells was modified to modulate the electrical physiological properties of dNR, and the composition of dNR1 and dNR2 was modified to modulate the extracellular Mg2 + concentration (20mM) of the cultured cells, and the Mg2 + cell development characteristics of milk NR were modified to modulate the physiological properties of dNR. dNR1 appears in different ways, and the learning memory action is analyzed. Early learning and memory are abnormal. The long-term memory of synthetic dependency is often impaired. The process of processing memory information, important information, etc., is related to long-term memory. The significance of Mg2 + in learning and memory action is explained. Mg2 + disappears. The difference of acid arrangement is analyzed by dNR1 (N631Q)[Mg2 + disappears] dNR2 in S2 cells. As a result of this, the Mg2 + ions disappeared. DNR(N631Q) is a new type of learning tool. The results of this preliminary study are: normal initial learning and long-term memory impairment.