シナプス伝達がシナプス形成に及ぼす影響

突触传递对突触发生的影响

• 批准号: 10156208
• 负责人: 城所 良明
• 金额: $ 1.09万
• 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-10156208/
• 关键词: 突然変異体; 代謝型グルタミン酸受容体; ショウジョウバエ; 記憶・学習; 微小シナプス電流; cAMP; シナプス増強; シナプス電流

昆虫においては神経筋シナプスの伝達物質はグルタミン酸であり、シナプス後膜に局在する受容体チャネル(シナプス型)は、シナプス外膜に散在するもの(シナプス外型)とは性質が異る。シナプス後膜にあるシナプス型グルタミン酸受容体チャネルはパッチクランプ法によってその単一チャネル電流を直接記録することができないために、シナプス部にグルタミン酸をパフ投与してその結果おこる複合チャネル電流をホールセル・モードで記録した。100μMグルタミン酸投与では、ほとんど電流は見られないが、1mMでは数百pAの内向電流に重なって顕著な電流ノイズが見られた。このノイズを解析することによって、シナプス型チャネルの性質が解明されると思われる。ところがこの実験の過程において、予想外の現象を見つけたためにその解析をまず行うことにした。外液中にCa^<2+>存在しない条件下で100μMのグルタミン酸を投与すると、自発性シナプス電流の頻度が増大した。同様の変化は1mMでも起ったが頻度の増大はほぼ同じくらいであった。このことから自発性シナプス電流の頻度の増大はシナプス後膜にあるグルタミン酸受容体とは異る受容体によるものであろうと推察された。そこで代謝型グルタミン酸受容体のアゴニスト(S)-4C3HPGを試みた。100μMで自発性シナプス電流の頻度を大きく増大させた。また代謝型グルタミン酸受容体の特異的なアンタゴニストであるMCCG-Iはグルタミン酸および(S)-4C3HPGの作用をブロックした。代謝型グルタミン酸受容体はショウジョウバエではクローンされた受容体のホモロジーと薬理学的な性質からGroupII、すなわちcAMPにカップルしている受容体と分類されている。そこでcAMPの自発性シナプス電流にたいする作用を調べた。まずadenylate cyclaseの賦活剤であるforskolinを外液中にCaのない条件で作用させたところ、シナプス電流の頻度は大きく上昇した。しかも膜透過型cAMPアナログであるCPT-cAMPを用いても同様の現象が見られた。したがって神経終末内のcAMP濃度が増大すると自発性シナプス電流の頻度は増大することがわかった。次に代謝型グルタミン酸受容体を活性化した時にadenylate cyclaseが働いているかどうかを調べた。まずadenylate cyclaseに欠陥のある突然変異体rutabagaを用いて、(S)-4C3HPGによって受容体を活性化した時の反応を調べたところ、予想通り自発性シナプス電流の頻度はあまり上昇しなかった。したがって代謝型グルタミン酸受容体の作用はadenylate cyclaseを経由していることがわかった(Zhang et al.,1999)。

Insects に お い て は god 経 reinforcement シ ナ プ ス の 伝 of material は グ ル タ ミ ン acid で あ り, シ ナ プ ス membrane after に bureau in す る by let body チ ャ ネ ル (シ ナ プ ス type) は, シ ナ プ ス outer membrane に scattered す る も の (シ ナ プ ス appearance) と が different る は properties. Membrane after シ ナ プ ス に あ る シ ナ プ ス type グ ル タ ミ ン acid by let body チ ャ ネ ル は パ ッ チ ク ラ ン プ method に よ っ て そ の 単 a チ ャ ネ ル を direct current record す る こ と が で き な い た め に, シ ナ プ ス department に グ ル タ ミ ン acid を パ フ cast with し て そ の results お こ る composite チ ャ ネ ル current を ホ ー ル セ ル · モ ー ド で record し た. 100 mu M グ ル タ ミ ン cast with acid で は, ほ と ん ど current は see ら れ な い が, 1 mm で は hundreds of pA の inward current に heavy な っ て 顕 the な current ノ イ ズ が see ら れ た. Analytical す こ の ノ イ ズ を る こ と に よ っ て, シ ナ プ ス type チ ャ ネ ル の nature が interpret さ れ る と think わ れ る. と こ ろ が こ の be 験 の process に お い て, to think outside の phenomenon を see つ け た た め に そ の parsing を ま ず line う こ と に し た. Outside of に Ca ^ < 2 + > exist し な い で under the condition of 100 microns の グ ル タ ミ ン acid を cast with す る と, since 発 シ ナ プ ス current の frequency が raised large し た. The frequency of ったが increases when the <s:1> variation is <s:1> 1mMで ったが, and the <s:1> ほぼ ほぼ is the same as the じくら であった であった であった. こ の こ と か ら シ from 発 sex ナ プ ス current の frequency の raised large は シ ナ プ ス membrane after に あ る グ ル タ ミ ン acid by let body と は different る by let body に よ る も の で あ ろ う と push examine さ れ た. Youdaoplaceholder0 みた で metabolotype グ タ タ <s:1> acid acceptor <s:1> アゴニスト(S)-4C3HPGを try みた. The frequency of the 100μMで self-occurring シナプス current <e:1> is を large and く く increases させた. ま た metabolic type グ ル タ ミ ン acid by let body の specific な ア ン タ ゴ ニ ス ト で あ る MCCG -i は グ ル タ ミ ン acid お よ び (S) - 4 c3hpg の role を ブ ロ ッ ク し た. Metabolic type グ ル タ ミ ン acid by let body は シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ で は ク ロ ー ン さ れ た by let body の ホ モ ロ ジ ー と 薬 な properties of neo-confucianism か ら GroupII, す な わ ち cAMP に カ ッ プ ル し て い る と classification by let body さ れ て い る. Youdaoplaceholder0 を でcAMP で self-generated シナプス current にた する する action を modulation べた. ま ず adenylate cyclase の activating tonic で あ る forskolin を outside liquid of に Ca の な で い conditions さ せ た と こ ろ, シ ナ プ ス current の frequency は き く rise し た. The film permeable cAMPアナログであるCPT-cAMPを uses the same <s:1> phenomenon as the て て が see られた. At the end of the <s:1> たがって Shinto, the concentration of <s:1> cAMP が increases すると, and the frequency of the <s:1> self-generated シナプス current <e:1> also increases すると がわ とがわ とがわ った った. Time に metabolic type グ ル タ ミ ン acid by let body を activeness し た when に adenylate cyclase が 働 い て い る か ど う か を adjustable べ た. ま ず adenylate cyclase に owe 陥 の あ る suddenly - variant rutabaga を with い て, (S) - 4 c3hpg に よ っ て by let body を activeness し た の when reverse 応 を adjustable べ た と こ ろ, to think through り since 発 シ ナ プ ス current の frequency は あ ま り rise し な か っ た. し た が っ て metabolic type グ ル タ ミ ン acid subjected to let body の は adenylate cyclase を 経 by し て い る こ と が わ か っ た (Zhang et al., 1999).

项目成果

Kajiwara,R.,Sand,O.,Kidokoro,Y.,et al.: "Functional organization of chromaffin cells and cholinergic synaptic transmission in rat adrenal medulla" Jpn.J.Physiol.47. 449-464 (1997)

Kajiwara,R.,Sand,O.,Kidokoro,Y.,et al.：“大鼠肾上腺髓质中嗜铬细胞的功能组织和胆碱能突触传递”Jpn.J.Physiol.47。

Kuromi, H., Yoshihara, M. & Kidokoro, Y.: "An inhibitory role of calcineurin in endocytosis of synaptic vesicles at nerve terminals of Drosophila larvae" Neurosci.Res.27. 101-113 (1997)

黑美，H.，吉原，M.

Deitcher,D.L.,Ueda,A.,...,Kidokoro,Y.et al.: "Distinct requirements for evoked and spontaneous release of neurotransmitter are revealed by mutations in the Drosophila gene neuronal-synaptobrevin" J.Neurosci.18. 2028-2039 (1998)

Deitcher,D.L.,Ueda,A.,...,Kidokoro,Y.et al.：“果蝇基因神经突触短蛋白的突变揭示了神经递质诱发和自发释放的不同要求”J.Neurosci.18。

Rheuben, M. B., Yoshihara, M.& Kidokoro, Y.: "Ultrastructural orrelates of neuromuscular junction development.in "Neuromuscular Junction in Drosophila"eds.Vivian Budnik et al." Landes Bioscience.(in press),

鲁本，M.B.，吉原，M.

Umbach, U.A., Saitoe, M., Kidokoro, Y., et al.: "Attenuated influx of calcium ions at nerve endings of csp and shibire mutant Drosophila" J.Neurosci.18. 3233-3240 (1998)

Umbach, U.A.、Saitoe, M.、Kidokoro, Y. 等人：“csp 和 shibire 突变果蝇神经末梢钙离子流入减弱”J.Neurosci.18。