脳由来神経栄養因子による抑制性神経伝達の修飾;発達変化を規定する分子基盤の解明

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BDNFの抑制性神経回路に対する可塑的変化に近年注目が集まっており,未熟期のラット大脳皮質視覚野においてBDNFはPLC系活性化後,細胞内から膜表面へGABAA受容体を挿入(insertion)しGABA応答を増強する。また成熟期のラット大脳皮質視覚野においてBDNFは膜表面から細胞内へGABAA受容体を取り込み(internalization), GABA応答を抑制した。BDNFがPLC系活性化後,膜表面GABAA受容体数を増減してGABA応答を調節する可能性が示唆された。当初挙げていた研究課題について以下の知見が得られた。1.GABAA受容体のinsertionとinternalizationのメカニズム,特にGABAA受容体の細胞膜-細胞質輸送系の分子基盤解明。未熟期でのBDNFによるGABA応答の増強にPKC活性化が関与した。一方,成熟期でのGABA応答の抑制には,PP1/2A活性化が必要であった。GABAA受容体のinsertionとinternalizationのメカニズムとしてGABAA受容体のリン酸化・脱リン酸化機構が関与する可能性が高い。さらに生直後から暗室飼育したラットの大脳皮質視覚野において,BDNFはPLC系活性化後,PKCを活性化し膜表面へGABAA受容体をinsertionした結果GABA応答を増強した。BDNFのGABA応答修飾の発達変化および視覚経験依存性に細胞内機序のスイッチングが関与する可能性が高い。2.輸送系の発達変化。特に海馬と大脳における発現の変化の違い。および,大脳皮質視覚野を用いて視覚経験による発現調節の検討。PRIPノックアウトマウスより作製した海馬培養神経細胞において,BDNF投与後GABA応答は持続的に増強した。海馬におけるBDNFのGABA応答修飾にPRIP分子を介したPP1/2AによるGABAA受容体の脱リン酸化が関与した。さらにPRIP分子はBDNFによる膜表面GABAA受容体数の調節にも関与した。BDNFのGABA応答修飾の発達変化および視覚経験依存性にPRIP分子が関わる可能性が高い。(これらの結果の一部を海外の学会誌に発表した。)