シナプス後部分子構築の動態制御に関与する細胞内シグナルの同定

识别参与控制突触后分子组装动力学的细胞内信号

• 批准号: 12050216
• 负责人: 岡部 繁男
• 金额: $ 5.44万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12050216/
• 关键词: シナプス; 海馬; 蛍光顕微鏡法; 樹状突起; 神経培養

培養海馬神経細胞では、培養後10日から20日の間に興奮性シナプスの局在が樹状突起のShaftからspineへと変化する。この時期には活発な樹状突起上のspine(棘突起)でのシナプス形成が起こると考えられ、シナプス構造の形成過程を解析する良いモデルシステムになると考えられる。生きた神経細胞でのシナプスの形態とシナプス前部および後部の機能分子の集積過程を可視化するために、PSD-95-GFPおよびGFP-PSD-Zip45の2種類の蛍光プローブを用いてタイムラプス蛍光観察を行った。この実験により、2つのシナプス後部蛋白質の動態が異なっており、PSD-Zip45は急速にシナプス部位に出現・消失する事が明らかになった。さらにPSD-Zip45の動態は神経活動により制御されており、神経細胞のNMDA受容体刺激によりPsD-Zip45のクラスターの分散が起こり、速い膜電位依存性カルシウムチャネルの活性化により、PSD-Zip45のクラスターの凝集が起こる事が明かになった。これらの神経細胞の活性化は、PSD-95のクラスターに対しては作用を持たないことから、同じシナプス後部に局在する蛋白質でもその神経活動に対する反応性は全く異なると考えられる。従ってシナプス後部を構築する機能分子の動態は分子種特異的かつ時期特異的であり、その集積と構造維持には個々のシナプスレベルで独立に働く情報伝達系が関与していると考えられる。

Hippocampus neurons were cultured for 10 to 20 days, and the excitatory state of the neurons was changed from dendritic to spine-like. The formation of the spines on the dendrites during this period was analyzed. The morphology and accumulation process of functional molecules in the anterior and posterior parts of the neurocytes were visualized using two types of optical probes: PSD-95-GFP and GFP-PSD-Zip45. The dynamic changes of protein in the posterior part of PSD-Zip45 are different. In addition, PSD-Zip45 's dynamic response to neuroactivity, NMDA receptor stimulation of neurons, dispersion of PSD-Zip45, rate-dependent membrane potential, activation of PSD-Zip 45, aggregation of PSD-Zip45, etc. The activation of these neurons, PSD-95, and its interaction with these neurons, and their interaction with these neurons, and their interaction with these neurons. The dynamics of functional molecules are molecular species-specific, time-specific, and structural maintenance is independent of information transmission systems.

项目成果

Umeda, T., S.Okabe: "Visualizing synapse formation and remodeling : recent advances in real-time imaging of CNS synapses"Neuroscience Research. 40. 291-300 (2001)

Umeda, T., S.Okabe：“可视化突触形成和重塑：中枢神经系统突触实时成像的最新进展”神经科学研究。

Kondo,M.,Okabe,S.,Sumino,R.,and H.Okado: "High GluR1/GluR2 expression ratio correlates with expression of Ca2+-binding proteins in the rat forebrain neurons."Europoean Journal of Neuroscience. 12・8. 2812-2822 (2000)

Kondo, M.、Okabe, S.、Sumino, R. 和 H. Okado：“高 GluR1/GluR2 表达比与大鼠前脑神经元中 Ca2+ 结合蛋白的表达相关。”欧洲神经科学杂志 12・8。 .2812-2822 (2000)

Okabe, S., Urushido, T., Konno, D., Okado, H., K.Sobue: "Rapid redistribution of the postsynaptic density protein PSD-Zip45 (Homer 1c) and its differential regulation by NMDA receptors and calcium channels"Journal of Neuroscience. 21・2. 9561-9571 (2001)

Okabe, S.、Urushido, T.、Konno, D.、Okado, H.、K. Sobue：“突触后密度蛋白 PSD-Zip45 (Homer 1c) 的快速重新分布及其 NMDA 受体和钙通道的差异调节”神经科学杂志 21・2。

岡部繁男: "シナプス後肥厚部の機能分子-NMDA受容体とその結合蛋白質PSD-95を中心として-"解剖学雑誌. 76・2(発表予定). (2001)

Shigeo Okabe：“突触后厚度的功能分子 - 关注 NMDA 受体及其结合蛋白 PSD-95 -”解剖学杂志 76・2（待出版）。

Okabe, S., Miwa, A., H.Okado: "Spine formation and correlated assembly of presynaptic and postsynaptic molecules"Journal of Neuroscience. 21・1. 6105-6114 (2001)

Okabe，S.，Miwa，A.，H.Okado：“突触前和突触后分子的脊柱形成和相关组装”神经科学杂志21・1（2001）。