海馬神経細胞でのNMDA受容体分子の動態解析

海马神经元NMDA受体分子动态分析

• 批准号: 12210061
• 负责人: 岡部 繁男
• 金额: --
• 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 (C)
• 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-12210061/
• 关键词: シナプス; 海馬; 蛍光顕微鏡法; 樹状突起; 神経培養

1)培養海馬神経細胞では、培養後10日から20日の間に活発なdendritic spine(棘突起)でのシナプス形成が起こる。シナプス後肥厚部(PSD)の形態を観察するために、PSDのマーカー分子であるPSD-95に、クラゲ由来の蛍光蛋白質GFPの長波長変異体であるYFPを結合したPSD-95-YFPを作成した。この分子を、GFPの短波長変異体であるCFPと共に培養海馬神経細胞に組み換えアデノウィルスを用いて発現させ、CFPとYFPの蛍光を取得することにより、spine形成に伴い、短時間の内にPSD-95が選択的にシナプス部位に集積する過程を可視化した。この実験から、海馬でのspine部位におけるシナプス形成は、シナプス機能分子の時間的に急速な集積によって起こる事がわかった。2)シナプス形成の過程を更に解析するためには、シナプス後部構造の中で機能的に最も重要な分子であるグルタミン酸受容体の分布変化を直接観察する必要がある。この目的の為に、NMDA受容体を構成するNR2サブユニットのうち、NR2A,NR2B,NR2Dのそれぞれに、GFP分子の波長変異体であるYFP分子を結合させたキメラ分子をコードする遺伝子を作成し、その性質を解析した。YFP分子を結合させたNR2サブユニットは、アデノウィルスを用いた培養神経細胞での発現系において、シナプス部位に集積した。また、この分子の動的な分布変化を、培養細胞系で経時的に追跡することも可能であった。この系を用いて、更にシナプス形成の際における機能分子集積の分子機構を明かにしていく事を今後の研究では試みる予定である。

1)Hippocampus neurons were cultured for 10 days and 20 days after culture, and the dendritic spines were activated and formed. The morphology of PSD was observed and PSD-95 was synthesized. The short wavelength fluorescence of CFP and GFP in co-cultured hippocampal neurons was detected by fluorescence of CFP and YFP, and the accumulation of PSD-95 in selected sites was visualized in short time. The rapid accumulation of these functional molecules in the hippocampus 2) It is necessary to analyze the process of formation of acid receptors directly and to observe the distribution of acid receptors in the most important molecules in the posterior structure of acid receptors. The purpose of this study is to analyze the composition of NR2 receptor, NR2A, NR2B, NR2D receptor, GFP receptor and YFP receptor. YFP molecules bind to NR2 and accumulate in the development system of cultured brain cells. The distribution of these molecules may change, and cell lines may be traced during culture. The molecular mechanism of functional molecule aggregation in the formation of these systems is discussed in detail and future research is planned.

项目成果

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)

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）。