記憶ニューロンが合成するニューロステロイドによるシナプス活動制御と運動学習の解析

记忆神经元合成的神经类固醇对突触活动控制和运动学习的分析

• 批准号: 10874129
• 负责人: 筒井 和義
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 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-10874129/
• 关键词: 脳; 記憶ニューロン; プルキンエ細胞; ニューロステロイド; プレグネノロン硫酸エステル; プロジェステロン; ステロイド合成酵素; 学習と記憶

脊椎動物の脳がコレステロールをもとに独自にステロイドを合成していることが明らかとなり、脳で新しく見いだされたこの分子はニューロステロイドと命名された。脳が合成するニューロステロイドの作用を明らかにする目的で、本研究では哺乳類のラットを用い、ニューロステロイドを合成する脳細胞を同定した。その結果、小脳の記憶ニューロンとして知られるプルキンエ細胞が種々のニューロステロイドを合成していることがわかった。ラットのプルキンエ細胞では、生後から成熟期において恒常的にプレグネノロンとその硫酸エステルが合成される。また新生期のプルキンエ細胞では、さらに性ホルモンとして知られるプロジェステロンが合成される。これらのニューロステロイドの作用をシナプス活動制御に着目して解析したところ、プレグネノロン硫酸エステルはプルキンエ細胞から傍分泌されたのち、GABAニューロンの膜受容体を介して、GABAニューロンからプルキンエ細胞へなされるGABAの放出頻度を増加させる作用があることが明らかになった。従って、ニューロステロイドにはシナプスにおける情報伝達を調節する重要な働きがあるといえる。一方、新生期に合成されるプロジェステロンは、この時期になされるニューロンの発達やシナプス形成を促し、運動学習を担う小脳神経回路の形成に働くことが示唆された。以上の解析により、これまで未解明であったニューロステロイドの作用の大略が解明された。現在、小脳プルキンエ細胞でなされるニューロステロイド合成を人為的に制御して、個体レベルからの運動学習の解析を実施している。

Vertebrate の 脳 が コ レ ス テ ロ ー ル を も と に に alone ス テ ロ イ ド を synthetic し て い る こ と が Ming ら か と な り, 脳 で new し く see い だ さ れ た こ の molecular は ニ ュ ー ロ ス テ ロ イ ド と named さ れ た. 脳 が synthetic す る ニ ュ ー ロ ス テ ロ イ ド の role を Ming ら か に す で る purpose, this study で は mammals の ラ ッ ト を い, ニ ュ ー ロ ス テ ロ イ ド を synthetic す る を 脳 cells with fixed し た. そ の results, small 脳 の memory ニ ュ ー ロ ン と し て know ら れ る プ ル キ ン エ cells が kind 々 の ニ ュ ー ロ ス テ ロ イ ド を synthetic し て い る こ と が わ か っ た. ラ ッ ト の プ ル キ ン エ cells で は, postnatal か ら mature に お い て constant に プ レ グ ネ ノ ロ ン と そ の sulfate エ ス テ ル が synthetic さ れ る. ま た neonatal の プ ル キ ン エ cells で は, さ ら に sex ホ ル モ ン と し て know ら れ る プ ロ ジ ェ ス テ ロ ン が synthetic さ れ る. こ れ ら の ニ ュ ー ロ ス テ ロ イ ド の role を シ ナ プ ス activity suppression with mesh し に て parsing し た と こ ろ, プ レ グ ネ ノ ロ ン sulfate エ ス テ ル は プ ル キ ン エ cells か ら alongside secretion さ れ た の ち, GABA ニ ュ ー ロ ン の membrane by let body を interface し て, GABA ニ ュ ー ロ ン か ら プ ル キ ン エ cells へ な さ れ る GABA の release frequency Degree を increases させる effect がある がある とが brightening ら になった になった. 従 っ て, ニ ュ ー ロ ス テ ロ イ ド に は シ ナ プ ス に お け る intelligence 伝 da を adjust す る important な 働 き が あ る と い え る. Party, neonatal に synthetic さ れ る プ ロ ジ ェ ス テ ロ ン は, こ の period に な さ れ る ニ ュ ー ロ ン の 発 da や シ ナ プ ス form を promote し, small motor learning を bear う 脳 god 経 loop の form に 働 く こ と が in stopping さ れ た. The above <s:1> analysis によ によ and <s:1> do not clarify the function <e:1> of であったニュ であったニュ ロステロ ド ド ド roughly が clarifies された. Now, little 脳 プ ル キ ン エ cells で な さ れ る ニ ュ ー ロ ス テ ロ イ ド synthetic を artificial に suppression し て, individual レ ベ ル か ら の motor learning の parsing を be applied し て い る.

项目成果

T.Yamazaki: "Kinetic analysis of successive reaction catalyzed by bovine cytochrome P450 17α, lyase" Biochemistry. 37. 2800-2806 (1998)

T. Yamazaki：“牛细胞色素 P450 17α、裂解酶催化的连续反应的动力学分析”《生物化学》37. 2800-2806 (1998)。

C.Kohchi: "Age and region-specific expressions of the messenger RNAs encoding for steroidogenic enzymes P450scc, P450c17, 3βHSD in the rat brain" Brain Res.801. 233-238 (1998)

C.Kohchi：“编码类固醇生成酶 P450scc、P450c17、3βHSD 的信使 RNA 在大鼠大脑中的年龄和区域特异性表达”Brain Res.801 (1998)。

Y.Azumaya: "Existence and localization of a protein in zebra finch brain with similar structural features as the large subunit of splicing factor" J.Exp.Zool.281. 90-96 (1998)

Y.Azumaya：“斑胸草雀大脑中与剪接因子大亚基具有相似结构特征的蛋白质的存在和定位”J.Exp.Zool.281。

M.Takase: "Pregnenolone, pregnenolone sulfate and cytochrome P450 side-chain cleavage (P450scc) in the amphibian brain and seasonal changes" Endocrinology. in press. (1999)

M.Takase：“两栖动物大脑中的孕烯醇酮、硫酸孕烯醇酮和细胞色素 P450 侧链裂解 (P450scc) 和季节变化”内分泌学。

筒井和義: "脳で新しく見出されたニューロステロイドの合成と作用(総説)" Hormone Frontier in Gynecol.6. 91-96 (1999)

Kazuyoshi Tsutsui：“大脑中新发现的神经类固醇的合成和作用（评论）”《妇科激素前沿》91-96（1999）。