成熟ニューロンにおけるCdk5の役割:シナプス種特異的制御の分子機盤

Cdk5 在成熟神经元中的作用：突触物种特异性调节的分子机制

基本信息

批准号：
17700359
负责人：
佐竹伸一郎
金额：
$ 2.3万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700359/
关键词：
サイクリン依存性キナーゼ顆粒細胞介在ニューロン興奮性シナプス後電流シナプス小胞放出確率放出多重性カルシウムチャネル Cdk5 プルキンエ細胞登上線維平行線維 P Q型電位依存性カルシウムチャネル roscovitine

项目摘要

小脳スライス-パッチクランプ法を用いて、Cdk5 (cychn-dependent kinase 5)阻害薬roscovitineが顆粒細胞-介在ニューロン間興奮性シナプス後電流(EPSC)におよぼす影響を観察した。EPSC振幅値は、roscovitine(30μM)の灌流投与に伴い顕著に増大した。この時、EPSCペアパルス比が低下していたことから、roscovitineは、顆粒細胞がシナプス小胞を放出する確率を上昇させたと結論した。同時にroscovitineは、EPSCの減衰時定数を増大させた。しかし、roscovitineは、ストロンチウム置換灌流液中で誘発した微小EPSC(振幅および減衰時間)に有意な変化を引き起こさなかった。RoscovitineがEPSCを増強するメカニズムを明らかにするため、グルタミン酸受容体の低親和性競合阻害薬γ-D-glutamylglycine(γ-DGG)の影響を観察した(γ-DGGとシナプス間隙に放出された顆粒細胞伝達物質は、後シナプス性グルタミン酸受容体への結合が競合する)。RoscovitineによるEPSC増強に伴い、γ-DGGのEPSC阻害作用は著しく減弱した。Roscovitineには、シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用(即ち、顆粒細胞から放出されるシナプス小胞数を増大させる作用)があると推定される。また更にγ-DGGは、roscovitine投与に伴うEPSC減衰時定数増大を消失させた。この結果は(1)多重的シナプス小胞放出に伴い後シナプス性グルタミン酸受容体が飽和している可能性、もしくは(2)EPSC最高点の後も非同期的なシナプス小胞放出が継続している可能性を示している。P/Q型電位依存性カルシウムチャネル(Ca_v2.1)阻害薬ω-agatoxin IVAは、roscovitineのEPSC増強作用(振幅・減衰時間)を消失させた。Roscovitineは、Ca_v2.1で仲介されるシナプス小胞放出過程(放出確率および放出多重性)を亢進したと考えられる。

使用小脑切片夹夹法，我们观察到CDK5（Cychn依赖性激酶5）抑制剂Roscovitine对颗粒细胞 - 互和互为神经元兴奋性突触后电流（EPSC）的影响。 EPSC振幅值随灌注隆斯维丁（30μm）而显着增加。目前，EPSC对脉冲比率降低，Roscovitine得出结论，释放突触囊泡的颗粒细胞的概率被增加。同时，roscovitine增加了EPSC的衰减时间常数。然而，roscovitine并未引起腹膜化灌注酸盐中诱导的微EPSC（振幅和衰减时间）的显着变化。为了阐明roscovitine增强EPSC的机制，我们观察到低亲和力竞争性竞争抑制剂谷氨酸受体γ-D-戊酰基甘氨酸（γ-DGG）的作用，该颗粒细胞发射机释放到突触中裂口中，竞争与后刺激性Glutamate受体竞争。随着Roscovitine对EPSC的增强，EPSC的γ-DGG抑制作用显着降低。据估计，roscovitine具有增加突触韧带中谷氨酸浓度的作用（即增加从颗粒细胞释放的突触囊泡的数量）。此外，γ-dgg消除了由于给予Roscovitine引起的EPSC衰减时间常数的增加。这些结果表明（1）突触后谷氨酸受体被多个突触囊泡释放饱和，或（2）异步突触囊泡即使在最高EPSC点之后仍在继续。 P/Q-Type电压依赖性钙通道（CA_V2.1）抑制剂ω-加速毒素IVA消除了Roscovitine的EPSC增强效应（振幅和衰减时间）。人们认为Roscovitine增强了由CA_V2.1介导的突触囊泡释放过程（释放概率和释放多重度）。