線条体神経細胞でのドーパミン情報伝達系、特にD1/D2レセプター相互作用の解析

纹状体神经元多巴胺信号转导系统分析，特别是D1/D2受体相互作用

基本信息

批准号：
11170250
负责人：
西昭徳
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kurume 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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11170250/
关键词：
線条体ドーパミン細胞内情報伝達系リン酸化 DARPP-32 ギャップ結合

项目摘要

線条体に選択的に発現するDARPP-32(dopamine-and cAMP-regulated phosphoprotein,Mr 32kDa)は、ドーパミン作用が効率的に発現するために必須のリン酸化蛋白である。DARPP-32はThr34残基がプロテインキナーゼA(PKA)によりリン酸化されるとプロテインホスファターゼ1抑制蛋白として作用する。ドーパミンD1レセプター刺激ではPKAによるThr34残基リン酸化が促進されるが、D2レセプター刺激ではカルシニューリンによるThr34残基脱リン酸化が促進され、D1/D2レセプターはDARPP-32/Thr34残基リン酸化を拮抗的に調節する。しかし、D1/D2レセプターはそれぞれ線条体-黒質神経路神経細胞と線条体-淡蒼球神経路神経細胞に発現しているとされており、D1/D2レセプター相互作用のメカニズムは明らかではない。DARPP-32リン酸化を指標とした検討で、ギャップ結合抑制物質がDARPP-32/Thr34残基リン酸化調節におけるD1/D2レセプター相互作用を抑制するという結果を得た。線条体-淡蒼球神経路神経細胞に発現するD2レセプターは、ギャップ結合様構造を介して線条体-黒質神経路神経細胞のDARPP-32リン酸化を調節していると考えられる。また、DARPP-32抗体にて線条体神経細胞を免疫染色し共焦点レーザー顕微鏡にて解析した結果、神経細胞体間で細胞膜が接触する所見を数多く認めた。接触部位を電顕にて解析したところ、細胞膜は直接接触しており接触部位に一致して細胞内Ca^<2+>プールとして機能する表面下槽の構造を認めた。これらの結果は、ギャップ結合様構造や表面下槽を伴う細胞体接触が線条体神経細胞間コミュニケーションに関与することを示唆しており、引き続き機能的・形態学的解析をすすめている。

在纹状体中有选择地表达的Darpp-32（多巴胺和cAMP调节的磷蛋白MR 32KDA）是一种磷酸化的蛋白，对于有效地表达多巴胺作用的磷酸化蛋白质必不可少。当Thr34残基被蛋白激酶A（PKA）磷酸化时，DARPP-32充当蛋白磷酸酶1抑制剂蛋白。多巴胺D1受体刺激促进了PKA的Thr34残基磷酸化，而D2受体刺激促进了钙调蛋白促进THR34残基去磷酸化，而D1/D2受体会拮抗DARPP-32/THR34残留磷酸化。然而，据说D1/D2受体分别在纹状体 - 尼格拉传播途径神经元和纹状体 - 帕利德途径神经元中表达，而D1/D2受体相互作用的机制尚不清楚。在使用DARPP-32磷酸化作为指标的研究中，我们发现间隙连接抑制剂抑制了调节DARPP-32/THR34残基磷酸化的D1/D2受体相互作用。据认为，在纹状体 - 帕利德途径神经元中表达的D2受体被认为可以通过间隙连接样结构调节纹状体 - nigrandi途径神经元中的DARPP-32磷酸化。此外，用DARPP-32抗体对纹状体神经细胞进行免疫染色并通过共聚焦激光显微镜进行分析，并观察到神经细胞体之间的细胞膜接触的许多发现。当使用电子显微镜分析接触位点时，细胞膜是直接接触的，并且与接触位点重合的地下容器的结构起作用，可作为细胞内Ca^<2+池。这些结果表明，与间隙连接样结构和地下蓄水池的细胞体接触参与了肌间神经元通信，并继续促进功能和形态学分析。