小脳シナプス伝達の長期抑圧に特異的なりん酸化たん白質の検出

检测小脑突触传递长期抑制特异的磷酸化蛋白

• 批准号: 05780592
• 负责人: 岡田 大助
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05780592/
• 关键词: 長期抑圧; プロテインキナーゼC; 一酸化窒素合成酵素; カルシウム; グルタミン酸受容体; 小脳; 一酸化窒素

運動制御の適応、運動記憶の基礎過程である、小脳皮質平行線維-プルキンエ細胞間のシナプス伝達の長期抑圧には、登上線維活動で発生した一酸化窒素(NO)が必須である。高い反応性を持ち、多くの物質がスカベンジャーとなるため、NOの作用時間は短い。NOは気体であるから細胞膜を通過して拡散する。従ってNOは、短い作用時間の間に拡散で到達できる範囲内で作用すると考えられ、この範囲はNOの発生量、即ちNO合成酵素(NOS)の活性調節機構に依存している。神経細胞型NOSはグルタミン酸等による細胞内カルシウム濃度の一過性上昇に応答して活性化される。本研究では新しいNO発生機序を知る目的で、小脳に多く存在する代謝調節型グルタミン酸受容体(mGluR)を介したNOS活性化機構を検討した。この受容体によって、カルシウム以外に、プロテインキナーゼC(PKC)による蛋白りん酸化が高進することが予想されたからである。小脳切片を用い、NOによって活性化されるグアニル酸シクラーゼの生産するサイクリックGMPや、NOSによりNOと同時に生成するシトルリンを測定した。その結果、1.mGluRを介してのNOS活性化にはPKC活性化が必要十分であること、2.PKCによる小脳蛋白質のりん酸化によって、NOSが静止時のカルシウム活動度下においてもカルモジュリン依存性の活性を持つため、NOSが活性化されること、が明かとなった。この特異な活性調節機構は誘導型NOSと類似している。PKCによる精製NOSのりん酸化はNOSを阻害すると報告されていたが、本研究は実際の小脳内ではPKCがむしろNOS活性を上昇させることを示す。このPKCによるNOS活性化は刺激によるカルシウム上昇が終わった後にもNOが発生していることを示唆するため、短寿命伝達物質であるNOの作用機序に新側面を与えるものである。

通过攀爬纤维活性产生的一氧化氮（NO）对于长期抑制平行小脑皮层纤维和Purkinje细胞之间的突触传播至关重要，这是运动记忆的基本过程。因为它具有高反应性并且许多物质成为清除剂，所以没有作用时间很短。由于没有气体，因此它会通过细胞膜扩散。因此，认为NO的作用在短时间内可以通过扩散达到的范围内，并且该范围取决于NO Genation的数量，即控制NO合酶活性（NOS）的活性的机制。神经元类型的NOS因谷物酸等引起的细胞内钙浓度的瞬时增加而被激活。在这项研究中，我们研究了小脑中丰富的代谢调节谷氨酸受体（MGLUR）的NOS激活机制，目的是找出一种新的没有产生的机制。这是因为可以预测，除了钙外，该受体还将促进蛋白激酶C（PKC）的蛋白质磷酸化。小脑切片用于测量由NO和瓜氨酸激活的鸟苷酸环化酶同时产生的鸟甘酸环化酶产生的环状GMP，而不是NO。结果表明，PKC激活是必要的，足以通过1.MGLUR进行NOS激活，并且PKC对小脑蛋白的磷酸化会导致NOS激活NOS，因为即使NOS在REST的钙活性下，NOS也具有钙调蛋白依赖性活性。这种活性调节的独特机制与诱导的NOS相似。据报道，PKC纯化的NOS磷酸化抑制了NOS，但这项研究表明，PKC宁愿增加实际小脑中的NOS活性。 PKC的这种NOS激活表明，即使钙升高刺激已经结束，也会生成NO，因此为短暂的载体NO的作用机理提供了一个新的方面。

项目成果

岡田大助: "NOの放出と作用の制御機構" 実験医学. 11. 2434-2439 (1993)

冈田大辅：“NO 释放和作用的控制机制”实验医学 11. 2434-2439 (1993)。

岡田大助: "学習、記憶の分子機構-長期抑圧の分子 機構とグルタミン酸" ブレイン サイエンス. 4. 175-185 (1993)

冈田大辅：“学习和记忆的分子机制 - 长期抑制和谷氨酸的分子机制”《脑科学》4. 175-185 (1993)。

OKADA,D: "Roles of Nitric Oxide and Metabotropic Glutamate Receptors in the Cerebellar Synaptic Plasticity" Functional Neurolcgy Suppl.4. S38-S38 (1993)

OKADA，D：“一氧化氮和代谢型谷氨酸受体在小脑突触可塑性中的作用”功能神经学增刊 4。

平田 結喜緒 監修: "NOとNOS:基礎と臨床" メディカル レビュー社(東京), 145 (1993)

平田幸雄监督：“NO 和 NOS：基础和临床”医学评论公司（东京），145 (1993)

岡田大助: "学習、記憶における一酸化窒素の役割" 現代化学. (印刷中)277. (1994)

Daisuke Okada：“一氧化氮在学习和记忆中的作用”现代化学（印刷中）277。（1994）