シナプス形成を引き起こす逆行性因子の産生機構と細胞膜結合蛋白質の役割

触发突触形成的逆行因子的产生机制及细胞膜结合蛋白的作用

基本信息

批准号：
13210038
负责人：
谷藤高子
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

神経細胞はその標的細胞の方に軸策を伸ばし、正しい標的を認識して、そこにシナプスと呼ばれる構造を形成する。この、神経細胞が情報を伝え合う場となる、シナプスが、どのようにして出来上がっていくのか、その分子機構を明らかにすることを目的として、研究を進めている。近年、シナプス形成過程を調節する因子として、標的細胞由来の因子が重要な働きをしている可能性が示されている。標的細胞内でどのようなシグナル伝達系が働いて、シナプス形成を調節する因子が産生されるのか、また、シナプス形成を調節する因子のひとつの候補として細胞膜結合タンパク質の可能性を考え研究を開始した。実験系としては、比較的単純で、かつ、豊富な分子生物学的手法が利用できるショウジョウバエ胚・幼虫の神経・筋接合系を使用した。標的細胞内の分子を操作して、その影響を見る良い実験系として、同じ神経細胞がシナプスを作っている、隣り合う二つの筋肉細胞の一方のみ、遺伝子発現を容易に操作できる実験系を確立し、標的由来因子によるシナプス形成への影響を検討した。まず、標的細胞内のCaMKIIの活性化により、シナプス形成がどのように変化するか検討した。後シナプス電流をパッチクランプ法により測定し、シナプス伝達の変化を指標にした。その結果、艀化後3時間以内の幼虫ではCaMKII活性化により、シナプス伝達の促進が見られた。シナプス後部の受容体とシナプス前部の神経終末の形態的観察より、シナプス伝達の促進はシナプス部の増大によることが示唆された。すなわちシナプス後部の受容体の増加とともに、なんらかの逆行性因子を介した、シナプス前部の増大が認められた。さらに、この、メカニズムについて検討している。

神经元将轴突扩展到靶细胞，识别正确的靶标，并形成一个称为突触的结构。目前，我们正在进行研究，目的是阐明突触的分子机制，这是神经元传达信息的地方。最近，已经表明，从靶细胞中得出的因素可能是调节突触形成过程的因素。我们已经开始思考目标细胞内哪些信号系统的作用，以产生调节突触形成的因素，以及细胞膜结合蛋白的可能性是调节突触形成的因素之一。所使用的实验系统是果蝇胚胎和幼虫的相对简单和神经肌肉连接系统，它允许使用丰富的分子生物学技术。作为一个良好的实验系统，通过操纵靶细胞内的分子并研究这些细胞的作用，我们建立了一个实验系统，该系统仅在两个相邻的肌肉细胞之一中轻松操纵基因表达，其中相同的神经元形成突触，并检查了靶向衍生因子对突触形成的作用。首先，我们研究了靶细胞内CAMKII的激活如何改变突触的形成。通过斑块夹法测量突触后电流，并将突触传播的变化用作指标。结果，观察到CAMKII激活在树皮后3小时内促进幼虫的突触传播。后突触受体和突触前神经末端的形态学观察表明，促进突触传播是由于突触区域增加所致。也就是说，与后突触区域的受体增加一起，通过一些逆行因子观察到突触前区域的增加。此外，正在研究这种机制。