海馬のシナプス伝達長期増強の維持相における遺伝子発現

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シナプス伝達の長期増強(LTP)はグルタミン酸受容体依存性に誘発され数日間維持される。本研究は、LTP維持に関与する蛋白質の遺伝子発現調節を解明することを目的とした。LTPが誘発維持される過程でカルシウム/カルモデュリン依存性蛋白質リン酸化酵素(CaMキナーゼ)が持続的に活性化されることから、特に、CaMキナーゼIVの転写調節機能とLTPに伴い海馬で発現する脳由来神経栄養因子BDNFとの関連をまず神経細胞モデルPC12細胞で検討した。1.活性を維持したCaMキナーゼIVを哺乳類細胞で発現させることに成功した。ラットCaMキナーゼIV cDNAをRT-PCR法でクローニングできた。PCR産物を哺乳動物発現ベクターpCAGGSneoに挿入し、COS細胞にDEAE-dextran法で発現させた。カルシウム/カルモデュリン依存性リン酸化活性を測定したところ有意な活性上昇が検出され、電気泳動染色による発現蛋白質の確認とともにCaMキナーゼIVの発現を確認した。2.CaMキナーゼIV挿入ベクター、対照としてCaMキナーゼII挿入ベクターおよびベクター単体をエレクトロポレーション法を用いてPC12細胞に導入発現させた。これらのPC12細胞を神経栄養因子NGFまたはグルタミン酸で処理した後mRNAを調整することができた。3.BDNF発現をノーザンブロット法で調べた。BDNF遺伝子約400塩基をRT-PCRで増幅後、ランダムプライム法で放射性ラベルしプローブとして用いた。現在明確な結果が得られておらず、鋭意検討中である。今後、この解析を継続する。