小脳プルキンエ細胞内カルシウム動態のシナプス入力による制御機構

突触输入对小脑浦肯野细胞钙动力学的控制机制

• 批准号: 00J09763
• 负责人: 藤原 明子
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J09763/
• 关键词: カルシウム; 長期抑圧; プルキンエ細胞; カルシニューリン; 小脳

小脳プルキンエ細胞には登上線維と平行線維(PF)が興奮性シナプスを作っており,PF-プルキンエ細胞(PC)間のシナプス伝達効率が長期間にわたって抑制される現象LTDは,運動学習の基礎過程の候補である.LTDはPC内Ca^<2+>濃度上昇が必須であり、PC側のAMPA受容体を介する電流が低下することで表現される。しかし、Ca^<2+>濃度上昇とAMPA受容体を介する電流を低下させる機構を結ぶ因子は不明である。本研究ではこの因子をCa^<2+>依存性脱リン酸化酵素カルシニューリン(CaN)と仮定し、それを検証した。マウスから小脳スライス標本を作製してホールセルパッチクランプ法によりPCの電気生理学的記録を行なった。始めに、CaN阻害薬であるサイクロスポリンA(CsA)がPF-PC間のEPSCの振幅に直接の影響は及ぼさないことが確認した。次に1μM CsAで処理した小脳スライス標本上で、LTD誘導刺激を行った。薬物なしの対照実験ではEPSCが約30%低下するLTDが観測されたが、薬物存在下ではEPSCの低下は約15%にとどまり、LTDの形成が有意に抑制された。また、別のCaN阻害薬であるFK506を用いても全く同じ結果が得られた。CaN阻害薬を細胞外液中に入れたことでプレシナプスにおいてLTPが起こりLTD形成が抑えられた可能性を検証するためパッチ電極内にBAPTA20mMを入れ、PC内Ca^<2+>をキレートしてシナプス後膜側でLTDが起きない状態にし、LTD誘導刺激をCsA投与群と非投与群に対して行った。刺激後のEPSCの振幅は両群ともに刺激の前後で有意な変化はみられず、両群間にも有意な差は見られなかった。最後にCaN阻害ペプチドを含んだパッチ電極内液でPCをパッチクランプし、シナプス後膜側のみでCaNを阻害した条件下にてLTD誘導刺激を行った。対照実験には、阻害ペプチドの配列をスクランブルしたペプチドを用いた。対照実験ではEPSCが約30%低下するLTDが観察されたのに対し、阻害ペプチド入りの内液でパッチクランプした細胞では刺激前のものに比べてEPSCがほとんど変化せず、LTD形成が有意に抑えられた。以上の結果からLTD誘導刺激に引き続くPC細胞内Ca^<2+>濃度上昇が少なくともCaNを活性化してLTDを形成していることが分かった。

The excitatory properties of small cells in the upper linear dimension and parallel linear dimension (PF) were studied. The excitatory properties of PF-P cells in the PC were studied. The excitatory properties of PF cells in the PC were studied. The excitatory properties of PC cells were studied. Ca <2+> concentration increases, AMPA receptor decreases, and the mechanism decreases. In this study, we demonstrated that Ca2 +-dependent deacidification enzyme (CaN) was stable and stable. The electrical physiology of PC is recorded in the system. The initial and CaN resistance factors are directly related to the amplitude of EPSC between PF-PC and CsA. 1μM CsA treatment was used to stimulate the growth of the plant. In the presence of chemicals, EPSC decreases by approximately 30% and LTD decreases by approximately 15%. In the presence of chemicals, LTD formation is intentionally inhibited. FK506 is the result of the same process. CaN-blocking agent is introduced into extracellular fluid, and LTP is induced to form a pathway to inhibit the formation of LTD. CaN-blocking agent is introduced into the extracellular fluid at 20mM BAPTA in the electrode, and Ca^<2+> is induced in the PC. The amplitude of EPSC after stimulation is different from that before and after stimulation. Finally, the CaN barrier layer is formed by the PC in the electrode layer and the CaN barrier layer. For example, if you want to use the software, you can use it. In contrast, EPSC is about 30% lower than LTD, which detects the presence and absence of IPL before stimulation. As a result, LTD induced an increase in intracellular Ca^<2+> concentration in PC cells, resulting in a decrease in CaN activation.