PSDとスパインの構造・機能連関

PSD与脊柱之间的结构和功能关系

• 批准号: 20019013
• 负责人: 岡部 繁男
• 金额: $ 7.68万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20019013/
• 关键词: シナプス後肥厚部; スパイン; in vivo imaging; 大脳皮質; 生後発達

興奮性シナプスはシナプス後部側の細胞質構造として、樹状突起スパインとシナプス後肥厚部(PSD)を持つ。この二つの構造は興奮性シナプスの機能発現において重要である。生体内でのシナプス発達過程においてスパインとPSDがどのように形成され、また両者の形成過程にどのような関連があるのか、その詳細は明らかになっていない。本研究ではフィロポディアの形成、スパインの発達とPSDの動態を同時に個体内で観察することを目的とした。まず子宮内電気穿孔法を利用して蛍光蛋白質標識されたPSD分子を大脳皮質錐体細胞に発現させる系について検討し、PSD-95に比較して単一PSDからの蛍光シグナルが強いGFP-Homerlcをin vivo観察用の蛍光プローブとして選択した。GFP-Homer1cは培養細胞での分布と同様に細胞体と樹状突起に局在しクラスターを形成した。さらに成熟したマウス個体の大脳皮質ではGFP-Homer1cはスパインの頭部に局在した。以上の分布様式から、GFP-Homer1cはPSDの存在部位を示す蛍光プローブとして利用できることを確認した。次にGFP-Homer1c分子の大脳皮質錐体細胞の発達過程における変化を解析する目的で、GFP-Homer1c分子とDsRed分子を大脳皮質で発現させた幼弱なマウス(生後1-2週間)を対象として、両者の蛍光の同時励起を二光子顕微鏡により行った。大脳皮質浅層の6時間程度のタイムラプス画像を取得し、樹状突起から形成されるフィロポディア・スパイン構造を同定し、このような新規のフィロポディア・スパインにほぼ同時にGFP-Homer1c分子が集積することを確認した。PSDの集積のダイナミクスに関する結果は、我々が以前分散培養系で観察したスパインシナプス形成の時系列データに一致するものであり、個体レベルでもフィロポディアの樹状突起からの伸長が興奮性シナプス形成の初期段階であることが示された。

Excitatory シ ナ プ ス は シ ナ プ ス rear side の cytoplasm structure と し て, dendritic protrusions ス パ イ ン と シ ナ プ ス department hypertrophy (PSD) after を つ. The シナプス excitability シナプス function occurrence of にお て て is important である. Born in vivo で の シ ナ プ ス 発 da process に お い て ス パ イ ン と PSD が ど の よ う に form さ れ, ま た struck the formation の に ど の よ う な masato even が あ る の か, そ の detailed は Ming ら か に な っ て い な い. This study で は フ ィ ロ ポ デ ィ ア の formation, ス パ イ ン の 発 と PSD の dynamic を while に within individual で す was 観 る こ と を purpose と し た. ま ず uterus electricity 気 perforation を using し て 蛍 light protein identification さ れ た PSD large molecular を 脳 cortex pyramidal cells に 発 now さ せ る department に つ い て beg し 検, comparison of PSD - 95 に し て 単 a PSD か ら の 蛍 light シ グ ナ ル が strong い GFP - Homerlc を in vivo 観 examine with の 蛍 light プ ロ ー ブ と し て sentaku し た. GFP-Homer1c <s:1> cultured cells で <s:1> distribution と is the same as that of に cell body と dendritic protrusions に localized in the <s:1> ラスタ ラスタ を を to form た た. Youdaoplaceholder0 mature さらに た た ウス ウス ウス individual <s:1> large 脳 cortex で <s:1> GFP-Homer1c スパ スパ <s:1> に に head に localized at た た. Above others in の distribution type か ら, GFP - Homer1c は PSD の を there parts in す 蛍 light プ ロ ー ブ と し て using で き る こ と を confirm し た. Time に GFP の Homer1c molecules with large 脳 cortex pyramidal cells の 発 da process に お け る variations change を parsing す で る purpose, GFP - Homer1c molecular と DsRed large molecular を 脳 cortex で 発 now さ せ た indecisive な マ ウ ス (between 1 to 2 weeks after birth) を like と seaborne し て, struck の 蛍 light の wound up at the same time を two photon 顕 micromirror に よ っ り line Youdaoplaceholder0. Big 脳 shallow cortex の time 6 level の タ イ ム ラ プ ス portrait を obtain し, dendritic protrusions か ら form さ れ る フ ィ ロ ポ デ ィ ア · ス パ イ を ン structure with し, こ の よ う な new rules の フ ィ ロ ポ デ ィ ア · ス パ イ ン に ほ ぼ also に GFP - Homer1c molecular が set product す る こ と を confirm し た. PSD の set product の ダ イ ナ ミ ク ス に masato す る results は, I 々 が previously separate training department で 観 examine し た ス パ イ ン シ ナ プ ス when forming の series デ ー タ に consistent す る も の で あ り, individual レ ベ ル で も フ ィ ロ ポ デ ィ ア の dendritic protrusions か ら の elongation が excitatory シ ナ プ ス form early の Duan Jie で あ る こ と が shown さ れ た.

项目成果

シナプスにおけるNMDA受容体の動的平衡とリクルート機構:1分子と多分子法による研究

突触NMDA受体的动态平衡和募集机制：单分子和多分子研究

• 发表时间: 2009
• 作者: 中田千枝子;土方博子;吉田広人;根本悠宇里;吉田広人;岡部繁男;楠見明弘
• 通讯作者: 楠見明弘

GFPを用いた一分子の計測

使用 GFP 进行单分子测量

• 发表时间: 2009
• 作者: 一色真明;根東覚;岡部繁男;岡部繁男;岡部繁男
• 通讯作者: 岡部繁男

Molecular mechanism of synapse fbrmation in the cortex

皮层突触形成的分子机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 中田千枝子;土方博子;吉田広人;根本悠宇里;吉田広人;岡部繁男;楠見明弘;岡部繁男
• 通讯作者: 岡部繁男

Regulation of dendritic spine morphology by an NMDA receptor-associated Rho GTPase-activating protein, p250GAP

• DOI: 10.1111/j.1471-4159.2008.05335.x
• 发表时间: 2008-05-01
• 期刊: JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY
• 影响因子: 4.7
• 作者: Nakazawa, Takanobu;Kuriu, Toshihiko;Yamamoto, Tadashi
• 通讯作者: Yamamoto, Tadashi

NMDA受容体に会合するp250GAPによるRhoAシグナリングの制御

与 NMDA 受体相关的 p250GAP 对 RhoA 信号传导的调节

• 发表时间: 2008
• 作者: Kano;M.;Kano M;Kano M;岡部繁男;Nakayama H;Hildebrand M E;岡部繁男;田中慎二;水口泰介;中澤敬信
• 通讯作者: 中澤敬信