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神経回路強化に関わるシナプス前終末カルシウムチャネルの機能解析

突触前终末钙通道参与神经回路强化的功能分析

基本信息

批准号：
17023041
负责人：
持田澄子
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tokyo Medical 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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17023041/
关键词：
神経回路シナプスカルシウムチャネル

项目摘要

Ca^<2+>チャネルは、Ca^<2+>を通過させるだけではなく、SNARE core複合体やCa^<2+>センサー蛋白と結合してシナプス小胞開口放出に重要な役割を果たしている。さらに、Ca^<2+>チャネルにはCa^<2+>/カルモジュリン結合部位があって、Ca^<2+>に依存した構造変化を起こし、チャネル機能が亢進したり、不活性化が増強されたりすることがわかってきた。このような現象は、Ca^<2+>チャネルが可塑的変化を起こし、シナプス前終末の可塑性に関わっていることを示唆する。本研究では、幼若ラット(生後7日)の上頸交感神経節胞を単離し、神経成長因子存在下で数週間培養して形成したコリン作動性シナプスのシナプス前細胞核内に脳由来P/Q型Ca^<2+>チャネルα1サブユニットcDNAを直接導入して、シナプス前終末に正常なP/Q型Ca^<2+>チャネル、カルモジュリン結合domain (CBD)欠損ミュータントP/Q型Ca^<2+>チャネル、IQ domainミュータントP/Q型Ca^<2+>チャネルを発現させ、脳由来P/Q型Ca^<2+>チャネルの活性化パターンの違いによる神経伝達物質放出の変化を電気生理学的手法で機能解析することを試みた結果、(1)Paired-pulse facilitationは、P/Q型Ca^<2+>チャネルIQ domainに依存する。(2)頻回刺激によるfacilitationとdepressionは、P/Q型Ca^<2+>チャネルIQ domainとCBDに依存する。(3)Augmentationは、P/Q型Ca^<2+>チャネルIQ domainに依存する。(4)Post-tetanic potentiationは、P/Q型Ca^<2+>チャネルの活性に依存しない。ことが明らかとなった。これらの結果は、Ca^<2+>チャネルの可塑的変化に起因したCa^<2+>流入量の変化がシナプス前終末からの神経伝達物質放出の短期可塑性に直接寄与することを示唆する。

Ca^<2+> is produced by Ca^<2+> and passes through the SNARE core complex. Ca^<2+> is produced by Ca^<2+> and bound to the SNARE core protein. The Ca^<2+>/Ca^<2+> binding site is changed, the Ca^<2 +> dependent structure is changed, the Ca^<2+> binding function is increased, and the Ca^<2+> inactivation is increased. This phenomenon, Ca^<2+>, causes plasticity, and indicates plasticity before and after growth. In the present study, the upper cervical sympathetic ganglion cells were isolated and cultured for several weeks in the presence of growth factor, and the nuclear processes were induced by direct introduction of P/Q-type Ca^<2+> cytokinin α1 cytokinin cDNA into the nucleus of pre-natal normal P/Q-type Ca ^<2 +> cytokinin α1 cytokinin. The discovery of kaleidoscope combined with domain (CBD) loss control P/Q-type Ca^<2+> ales and IQ domain control P/Q-type Ca ^<2+> ales, and the functional analysis of the changes in the release of neurotransmitters due to the violation of the activation of P/Q-type Ca^<2+> ales using electrophysiological methods,(1)Paired-pulse facilitation, P/Q type Ca^<2+> is present in the IQ domain. (2)Facilitation and depression of frequency loop stimulation depend on P/Q Ca^<2+>, IQ domain and CBD. (3)Augmentation, P/Q Ca^<2+>, P/Q IQ domain. (4)Post-tetanic potentiation depends on the activity of P/Q Ca^<2+>.ことが明らかとなった。The results show that the change of Ca^<2 +> inflow is directly related to the short-term plasticity of Ca^<2+> inflow.