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代謝型グルタミン酸受容体を介した神経可塑性の修飾機構とその生理的意義

代谢型谷氨酸受体介导的神经可塑性修饰机制及其生理意义

基本信息

批准号：
15016035
负责人：
渡部文子
金额：
$ 1.66万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15016035/
关键词：
神経科学生理学シグナル伝達脳神経疾患痴呆

项目摘要

記憶・学習に深く関与する海馬では、イオン透過型と代謝型という複数種のグルタミン酸受容体を介してシナプス伝達が行われる。イオン透過型の一つであるNMDA受容体は、シナプス前細胞と後細胞の活動のcoincidence detectorとして、シナプス可塑性や学習行動に重要な役割を担う一方、代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)の役割には未だ不明な点が多い。これまでの研究成果によりLTPの誘導閾値の活動依存的調節が記憶・学習に重要である事が示唆されたので、このLTPの誘導閾値調節の分子機序をmGluRを介したメカニズムを中心に解析を行った。海馬スライスにおいてmGluR刺激によりLTPの誘導閾値が有意に下がることを見出した。mGluR刺激によってLTDが誘導されることは既に昨年報告してあることから、この現象は「LTDが起きると可塑性の誘導閾値が低下し、むしろLTPが誘導され易くなる」という、可塑性が可塑的に調節される(=メタ可塑性)現象にmGluRが関与することを示唆するものである。さらに海馬スライスを用いmGluR刺激により活性化するシグナル系を生化学的手法で解析したところ、NMDARのリン酸化が亢進することを見出した。NMDARサブユニットのリン酸化を阻止した遺伝子改変マウスでは、神経可塑性の誘導閾値調節機能が変化している傾向が見られ、ある種の学習行動にも変化が示された。これらの知見は)mGluR刺激の下流にNMDARのリン酸化があることを示唆し、可塑性誘導閾値調節機構の誘導にはmGluR刺激が、そして発現機構にはNMDARの機能修飾が関与している可能性を示唆するものである。現在はこれらの知見を発展させ、mGluRとNMDARのシグナル系の相互作用の可塑性における役割も合わせて検討することによって、より生理的条件下における可塑性誘導調節の機構解明を目指している。

Memory and learning are closely related to the hippocampus, and the transmission and metabolism of multiple kinds of acid receptors are mediated by the transmission and metabolism of the hippocampus. NMDA receptor activity co-incidence detector, plasticity and learning activity co-incidence detector, metabolic receptor activity co-incidence detector, metabolic receptor activity co-incidence detector and learning activity co-incidence detector. The results of this study indicate that activity-dependent regulation of LTP induction threshold is important for memory and learning, and that molecular mechanisms of LTP induction threshold regulation are mediated by mGluR. The induction threshold of LTP was intentionally lowered by hippocampus stimulation. mGluR stimulation induced LTD, which was reported last year, and the phenomenon of LTD initiation and plasticity induction threshold lowering, LTP induction and plasticity regulation. In addition, the activation of hippocampus by mGluR stimulation was analyzed by biochemical methods, and the activation of NMDAR was also revealed. NMDAR is the most important factor in the development of neuroplasticity. This knowledge indicates that downstream of mGluR stimulation, NMDAR activation, plasticity induction threshold regulation mechanism, and development mechanism are related to NMDAR functional modification. Now, the mechanism of plasticity induction and regulation under physiological conditions is discussed.