ニューロンにおける神経活動依存的な遺伝子発現を介したシナプス形成機構の解析

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は、マウス小脳顆粒細胞初代培養における脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic : BDNF)刺激(50ng/ml 96時間)による、TrkB-ERKシグナリングを介した、N-metyl-D-aspartate (NMDA)受容体NR2Cサブユニットの発現誘導とカルシニューリンジグナリングによるその制御について、さらなる解析を行った。細胞表面タンパク質のビオチン化および、NR1サブユニットとの共免疫沈降実験から、BDNF刺激により発現誘導されたNR2Cサブユニットは、NMDA受容体複合体を形成し、細胞表面で発現していることが明らかとなった。この結果は、NR2Cサブユニットの発現誘導の生理的意義を示唆するものであると考えられる。また、Nuclear Run-on AssayによりNR2Cの発現誘導には転写活性化が必要であること、ERKサブタイプのドミナントネガティブを用いた遺伝子導入実験によりERK1/2シグナリングがNR2Cの発現誘導に関わることが明らかとなった。より生体内に近い条件である小脳スライス培養の系においても、分散培養の系と同様に、脱分極条件下でのカルシニューリンシグナリングによるNR2C発現の抑制が見られたことから、生後の小脳発達に伴うNR2Cの発現誘導の制御にBDNF-TrkB、カルシニューリンシグナリングが重要な役割を果たしていることが強く示唆される。このことは、in situ hybridization、イムノブロッティングにより、Trk欠損マウスの生後の小脳顆粒細胞においてNR2Cの発現がmRNA、タンパク質レベルで顕著に減少していることが観察されたことからも裏付けられた。現在これまでの結果を合わせて論文にまとめ、投稿中である。