カルシウム透過性AMPAレセプターの強制発現がシナプス機能に与える影響

钙渗透性 AMPA 受体强制表达对突触功能的影响

• 批准号: 10156206
• 负责人: 小澤 〓司
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10156206/
• 关键词: Ca^<2+>透過性; AMPAレセプター; 海馬ニューロン; アデノウイルス; 遺伝子導入; GluR2Q; 興奮性シナプス電流; シナプス下膜

ウイルスベクターを用いてCa^<2+>透過性AMPAレセプターを海馬ニューロンに強制発現させて、AMPAレセプターのCa^<2+>透過性のもつ機能的意義を明らかにすることを計画した。まず、非編集型GluR2(以下GluR2Qと略す)cDNAを組換えたアデノウイルスを作製し、ラット培養海馬ニューロンにGluR2Qを強制発現させ、外来性に導入されたCa^<2+>透過性AMPAレセプターが興奮性シナプス伝達を担うようになるか否かについて調べた。GluR2Qの強制発現のために、2種類の組換えアデノウイルス、AxCALNLGluR2Q、AxCANCreを作製した。前者はアデノウイルス作製用コスミドカセットのクローニングサイトに、CAGプロモーター、両端にloxP配列をもつ介在遺伝子(stuffer gene)およびGluR2Q cDNAを組込んだものである。後者は、stufferの切り出しに必要なCre recombinaseを発現させるための組換えアデノウイルスである。ラット培養海馬ニューロンをこれらのウイルスで感染させたところ、2日後には、外向き整流、Ca^<2+>不透過性AMPAレセプターを発現しているはずの錐体形ニューロンで、大部分のAMPAレセプターが、内向き整流、Ca^<2+>透過性を示すようになった。さらに、海馬ニューロン間のシナプスで記録される速い時間経過の興奮性シナプス電流も、内向き整流、Ca^<2+>透過性AMPAレセプターにより担われるようになることが明らかになった。従って、GluR2Q受容体がウイルスベクターにより過剰に産生され、短時間でシナプス下膜に存在する本来のAMPAレセプターと置き換わることが結論された。この結果は、シナプス下膜の受容体は速やかに代謝されるものであり、シナプスの伝達特性は受容体遺伝子を外来性に導入することにより、容易に変え得ることを示している。

我们计划使用病毒载体在海马神经元中迫使Ca^<2+>渗透性AMPA受体的表达，以揭示AMPA受体的CA^<2+>渗透性的功能意义。 First, an adenovirus was produced in which non-edited GluR2 (hereinafter abbreviated as GluR2Q) cDNA was recombined, and GluR2Q was forced to express GluR2Q in rat cultured hippocampal neurons, and whether exogenously introduced Ca^<2+> permeable AMPA receptors became responsible for excitatory synaptic transmission.生成了两种类型的重组腺病毒，即Axcalnlglur2Q和Axcancre，以强制表达Glur2Q。前者将CAG启动子（两端都具有LOXP序列的Struffer基因，以及Glur2Q cDNA均具有cosmid Cassette的克隆位点，用于生产腺病毒。后者是一种重组腺病毒，以表达切除填充剂所需的CRE重组酶。当大鼠培养的海马神经元被这些病毒感染时，两天后，大多数AMPA受体都在内部整理，并且在金字塔神经元中可渗透性，这些神经元被渗透，这些神经元被原本应该向外矫正，CA^<2+>可观的AMPA受体。此外，已经揭示了在海马神经元之间突触中记录的快速时间兴奋性突触电流，也由内向整流器，Ca^<2+>可渗透的AMPA受体携带。因此，得出的结论是，GlUR2Q受体被病毒载体过度产生，并在短时间内被存在于突触膜中的天然AMPA受体代替。结果表明，突触膜中的受体被迅速代谢，并且可以通过外源引入受体基因来轻松改变突触转移的特性。

项目成果

Sudo,M.et al.: "Postsynaptic expression of Ca^<2+>-permeable AMPA-type glutamate receptor channels by viral-mediated gene transfer." Mol.Brain Res.(in press).

Sudo，M.等人：“通过病毒介导的基因转移实现Ca^2-可渗透的AMPA型谷氨酸受体通道的突触后表达。”

Ozawa,S.et al.: "Glutamate receptors in the mancmalian central nervous system." Prog.Neurobiol.54. 581-618 (1998)

Ozawa,S.et al.：“mancmalian 中枢神经系统中的谷氨酸受体。”

Kamiya,H.et al.: "Kainate receptor mediated inhibition of presynaptic Ca^<2+> influx and EPSP in area CA1 of the rat hippocumpus." J.Physiol.(Lond.). 509. 833-845 (1998)

Kamiya,H.et al.：“红藻氨酸受体介导抑制大鼠海马 CA1 区突触前 Ca^2 流入和 EPSP。”