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: 13210048
• 负责人: 岡部 繁男
• 金额: $ 2.88万
• 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 (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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13210048/
• 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、NMDA受容体を構成するNR2サブユニットのうち、NR2A, NR2B,およびNR2Dのそれぞれの分子に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作成した。YFP-NR2A分子を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ると、YFP-NR2A分子は樹状突起表面にクラスターを形成し、その局在はシナプス前部のマーカーであるsynaptophysin分子の局在およびシナプス後部のマーカーであるPSD-95分子の局在と良く一致した。NR2A分子のクラスターはその局在を数時間の内に変化させ、12時間間隔のタイムラプス観察では、全体の20%程度のNR2A分子のクラスタ-が新たに形成され、あるいは失われていた。更にこのようなNR2Aクラスターの再配置は、神経細胞の活動性を薬理学的に阻害することでその速度が低下した。以上の実験から、NMDA受容体の分布の動的な変化が中枢神経系のシナプス可塑性に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

Hippocampus neurons were cultured for 10 to 20 days, and the excitatory state of the arborescent shaft was changed. The formation of the spines on the dendrites during this period was analyzed. NMDA receptor composition: NR2, NR2A, NR2B, NR2D, GFP, YFP, YFP YFP-NR2A molecule is used to form synaptophysin molecules in hippocampal neurons. NR2A molecules change within a few minutes, 12 minutes apart, 20% of NR2A molecules change within a few minutes. In addition, the reconfiguration of NR2A cells is slow due to the inhibition of cell activity. These changes in the distribution of NMDA receptors have been shown to be important in the plasticity of the central nervous system.

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。

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。

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）。