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キンカチョウの歌学習機構における転写因子CREBの役割

转录因子CREB在斑胸草雀鸣叫学习机制中的作用

基本信息

批准号：
12053223
负责人：
萩原正敏
金额：
$ 1.47万
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 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12053223/
关键词：
CREB キンカチョウ歌学習グルタミン酸受容体

项目摘要

従来より、CREBはノックアウトマウスやショウジョウバエの実験から長期記憶の形成に必須の分子であると予想されている。ところが、こうした単純な条件付け学習実験系では、ヒトの言語認識や言語学習といった高次の機能を解析することは困難である。そこで、ヒト言語学習のモデル実験系として有望なzebra finchを材料として、その歌学習機構における転写因子CREBの役割を解明することにした。我々はzebra finchの歌中枢、特にhigher vocal center(HVC)やarea XにCREBが発現していることをanti-CREBモノクローナル抗体による免疫染色により見い出し、zebra finch脳よりCREBcDNAを単離した。zebra finchのCREB(以下zCREBと呼ぶ)はrat δ CREBと97%以上の相同性を示し、リン酸化部位のアミノ酸配列も種を超えて保存されていた。そこで、我々がリン酸化CREBを特異的に認識する抗体(Ab5322)を用いて、CREBが活性化される部位や条件を調べたところ、zebra finchの歌を聞かせると、HVCからarea Xに投射する神経細胞でその活性化が起こることを見い出した。このCREB活性化は、単なる雑音やカナリヤの歌では惹起されないため、言語認識のモデルになる可能性がある。ほ乳類の海馬錐体細胞では、グルタミン酸受容体、特にNMDA型受容体とAMPA/KA受容体を介してL型カルシウムチャンネルから流入するカルシウムにより活性化されるカルモジュリン依存性蛋白リン酸化酵素(CaM kinase)によってCREBは活性化されることが証明されている。zebra finchのグルタミン酸受容体はNR2B以外はクローニングされていないので我々が各subtypeの発現をRT-PCRと各subtype特異抗体を使って調べてみたところ、zebra finchの脳でNR1,NR2A,NR2C,NR2D,GluR1,GluR2,GluR3,GluR4,mGluR1,mGluR2,mGluR4の発現が認められ、各グルタミン酸受容体のアミノ酸配列はほ乳類の相同分子と77-99%の高い相同性を示した。HVCではNR1,GluR2/3,mGluR1が発現しているが、area Xに投射する神経細胞にはNR1とGluR2/3がCREBと2重染色され共存が証明された。グルタミン酸投与により惹起されるHVCでのCREBのリン酸化はAP5あるいはCNQXの単独投与により阻害できるので、zebra finchのHVCでもほ乳類の海馬錐体細胞と同様に、NMDA型受容体とAMPA/KA受容体の両方の活性化がCREBのリン酸化に必要で、NR1とGluR2/3の相同分子がその役割を担っているものと思われる。

The molecules necessary for the formation of long-term memory are included in the list. Language learning system is difficult to understand and analyze. The language learning system is expected to be zebra finch material, and the language learning mechanism is expected to be CREB. The zebra finch is located in the higher vocal center(HVC) and area X. CREB is found in anti-CREB and anti-CREB antibodies. CREB of zebra finch (hereinafter zCREB) is more than 97% identical, and the acid matching species of the acidified site are stored in the middle. The antibody (Ab5322) was used to activate CREB, and the activation of CREB was regulated by the site and condition. CREB activation is possible because of the possibility of speech recognition. The activation of CREB in hippocampal pyramidal cells of milk was demonstrated by the activation of L-type receptor, especially NMDA receptor and AMPA/KA receptor. Zebra finch acid receptors except NR2B were identified by RT-PCR for each subtype and by RT-PCR for each subtype specific antibody. Zebra finch NR1, NR2A, NR2C, NR2D, GluR1, GluR2, GluR3, GluR4, mGluR1, mGluR2, mGluR4 were identified by RT-PCR for each subtype acid receptor and by RT-PCR for each subtype specific antibody. The expression of NR1, GluR2/3, mGluR1 in HVC cells was demonstrated by the blue shift of NR1, GluR2/3, CREB and 2-fold staining. The activation of NMDA receptor AMPA/KA receptor is necessary for CREB acidification, and the activation of NR1 and GluR2/3 is necessary for the same molecule.