NMDA受容体のMg2+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 Mg2+ 阻断特性在学习和记忆形成中作用的遗传分析

基本信息

批准号：
15016128
负责人：
齊藤実
金额：
$ 2.3万
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：
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-15016128/
关键词：
ショウジョウバエ Mg^<2+>ブロック学習記憶 NMDA受容体

项目摘要

ショウジョウバエゲノムデーターベースの解析から、我々はすでにクローニングされているNR1ホモログDNR1に加え、新たにNR2ホモログDNR2をクローニングした。DNR2はこれまでクローニングされているNRやDNR1とは対照的にMg^<2+>ブロックに大事なM2領域のAsn(N)がGln(Q)になっていた。発現領域を調べたところDNR1 proteinは頭部でのみ発現が認められ、キノコ体、antennal lobe、optic lobeなど、シナプスの多く存在する部位に存在した。また、DNR-2 mRNAもoptic lobeやantennal lobe、paras intercerebralis等の細胞に発現しDNR1との共存が伺えた。機能解析を行うためアフリカツメガエルの卵母細胞に野生型DNR1,DNR2を発現させ電気生理学的な性質を調べたところ、NMDA、Glutamateに対する濃度依存性の受容体電流が観察された。しかしMg^<2+>ブロックをはじめ、多くのブロッカーによる受容体電流の抑制は見られず、逆にNMDA/glutamate binding siteに作用するブロッカー、APV、CPPはそれ自体がDNRを活性化した。次いで、ショウジョウバエ培養細胞で野生型DNR1,DNR2を発現させて解析を行ったところ、Mgブロックと思われる整流作用が観察された。DNRのM2領域アミノ酸に変位を入れたトランスジェニックフライDNR1^*(Q)、DNR2^*(N)を作成し、匂い条件付けによる1時間記憶の解析を行ったところDNR1^*(Q)の過剰発現体では顕著な匂い記憶の低下が起こっていたが、DNR2^*(N)の過剰変異体では明確な変化は見出せなかった。今後、行動解析で得られた結果とMg^<2+>ブロックを中心とした電気生理学的性質との相関を明確にするため培養細胞系での解析を継続する。

通过对果蝇基因组数据库的分析，除了已经克隆的NR1同源性DNR1外，我们还克隆了NR2同源性DNR2。与先前克隆的NR和DNR1相反，DNR2在M2区中具有ASN（n），在Mg^<2+>块中很重要，它变为GLN（q）。当检查表达区域时，DNR1蛋白仅在头部表达，并且发现存在于许多突触中，例如蘑菇体，触角裂片和光叶。 DNR-2 mRNA也在诸如视频叶，触角叶和帕拉斯脑膜的细胞中表达，表明它与DNR1并存。为了进行功能分析，我们在异爪蟾卵母细胞中表达了野生型DNR1和DNR2，并检查了其电生理特性，并观察到NMDA和谷氨酸的浓度依赖性受体电流。然而，许多阻滞剂（包括Mg^<2+>块）未观察到受体电流的抑制作用，相反，作用于NMDA/谷氨酸结合位点的阻滞剂，APV和CPP本身激活了DNR。接下来，当在培养的果蝇细胞中表达野生型DNR1和DNR2并进行分析时，观察到似乎是mg块的整流作用。制备了DNR的M2区域氨基酸的转基因蝇DNR1^*（q）和DNR2^*（n），并通过气味调节分析了1小时的记忆。当过表达DNR1^*（Q）时，气味记忆力显着下降，但在DNR2^*（n）的过量突变体中未发现明显的变化。将来，分析将在培养的细胞系中继续进行，以阐明从行为分析和电生理特性获得的结果之间的相关性，主要是关于Mg^<2+>块。