海馬シナプス伝達長期増強・長期抑圧の誘発と維持におけるプロテインキナーゼの役割

蛋白激酶在海马突触传递长期增强和抑制的诱导和维持中的作用

• 批准号: 10155224
• 负责人: 福永 浩司
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kumamoto 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-10155224/
• 关键词: シナプス可塑性; 海馬; 長期増強; CamキナーゼII; MAPキナーゼ; BDNF; CAI領域; 転写調節

海馬CA1シナプス伝達長期増強(LTP)は入力線維の高頻度刺激によるシナプス後部でのNMDA受容体の活性化,プロテインキナーゼの活性化反応と連続的に進行して,シナプスにおいて最終的に長期の可塑的変化を引き起こす.これまでにLTPにおいてCaMキナーゼIIが恒常的に活性化されること,シナプス前部,後部におけるCaMキナーゼIIの標的分子のいくつかを同定した.本研究では海馬CA1領域の錐体細胞での核内転写調節において重要な役割が示唆されているMAPキナーゼのシナプス活動に伴う活性化機構について検討した.LTPの誘発刺激に伴ってMAPキナーゼは一過性に活性化され,1時間後には刺激前のレベルに戻った.MAPキナーゼの活性化酵素であるMEKの阻害剤,PD098059は50μMの濃度でLTPの発現を完全に抑制したが,この条件ではMAPキナーゼと同時にCaMキナーゼIIの活性化反応も抑制された.これに対して,MAPキナーゼを選択的に抑制する濃度である30μMではLTPの発現に影響しなかった.さらに,神経栄養因子BDNFのLTP発現に対する効果を検討した.LTPを発現しない短い高頻度刺激をBDNF処理と組み合わせることによって安定なLTPを発現した.この時,CA1領域ではMAPキナーゼよりもむしろ,CaMキナーゼIIが持続的に活性化された(論文投稿中).以上の結果はCaMキナーゼIIがBDNFによって誘発されるLTPにも関与することを示唆している.一方,MAPキナーゼがLTP誘発に関与するというこれまでの報告と矛盾している.今後,LTPの維持期におけるMAPキナーゼの役割について検討する予定である.

The activation of NMDA receptors in hippocampus CA1 protein expression (LTP) was induced by high frequency stimulation of stress line, and the activation of NMDA receptors in hippocampus CA1 protein expression was induced by long term plasticity. The LTP molecule CaM II is constantly activated. The LTP molecule CaM II is constantly activated. In this study, we investigated the regulation of nuclear transcription in pyramidal cells in hippocampal CA1 domain, including the regulation of MAP activity and activation mechanism. The induction of LTP was accompanied by transient activation of MAP activity, and the inhibition of MEK activity was reversed after 1 time. PD098059 at 50μM completely inhibited the production of LTP under the condition that MAP was not present and CaM was not present at the same time. For this reason,MAP is the most effective inhibitor of LTP at concentrations of 30μM. In addition, the effects of LTP discovery of the neurotrophic factor BDNF were discussed. The discovery of LTP is facilitated by the processing and combination of short to high-frequency stimuli with BDNF. At this time, CA1 domain is MAP,CaM The above results indicate that CaM II is a BDNF inhibitor and that LTP is a BDNF inhibitor. On the other hand,MAP is not the only way to report LTP. In the future, the maintenance period of LTP will be determined by MAP.

项目成果

Kohji Fukunaga: "current studies on a working model of CaM kinase II in hippocampal long-term potentiation and memory." Jpn.J.Pharmacol.79. 7-15 (1999)

Kohji Fukunaga：“目前关于 CaM 激酶 II 在海马长时程增强和记忆中的工作模型的研究。”

Katsuro Iwase: "Precies distribution of neuronal nitric oxide synthase mRNA in the rat brain revealed by non-radiosotopic hybridization." Mol.Brain Res.53. 1-12 (1998)

Katsuro Iwase：“通过非放射性杂交揭示了大鼠大脑中神经元一氧化氮合酶 mRNA 的分布。”