カルシウム結合蛋白によるグルタミン酸受容体シグナル伝達系の制御

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神経伝達効率の可塑性の多くの場合AMPA受容体の細胞膜発現の変化によって制御され、その結果としてCREBのリン酸化が亢進し遺伝子発現の変化に繋がる。われわれは(1)Ca^<2+>透過型AMPA受容体の発現がCa^<2+>蛋白CalbindinD28k(CB)によって制御されていることを見出した。さらに(2)このAMPA受容体から流入したCa^<2+>によってCBが核に移行し、AMPA受容体依存性のCREBのリン酸化を促進することを見出した。実際Ca^<2+>透過型AMPA受容体とCa^<2+>結合蛋白CBの共存傾向を前脳領域の抑制性ニューロンで見出しており、この共存には機能的な意味があるという仮説を立てた。このCa^<2+>透過型AMPAR-CalbindinD28kシグナル伝達系を新たな神経活動-遺伝子発現系として提唱し、この分子機能と機能的意義の解明を本研究の目的とする。すなわちCBが如何なる分子メカニズムによってAMPA受容体の細胞膜発現増加を促し、核に移行し、CREBのリン酸化を亢進するのかを明らかにしたい。今年度、初代培養神経細胞を用いて、発生にともなうCBの局在変動を調べたところ、培養日数、細胞密度、グリアの有無などに依存し、成熟を促進する条件下でCBの核への局在化が見出された。今後、このCBの局在変動が活動依存性か否か、また、CBの核移行が神経回路形成、機能発現に果たす役割を明らかにしていきたい。