抑制性シナプス可塑性におけるGABA(A)受容体の変化

抑制性突触可塑性中 GABA(A) 受体的变化

• 批准号: 18700316
• 负责人: 川口 真也
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700316/
• 关键词: GABA(A)受容体; GABARAP; シナプス可塑性; 抑制性シナプス; 微小管; プルキンエ細胞

小脳プルキンエ細胞に形成される抑制性シナプスでは、プルキンエ細胞が強く脱分極するとGABA(A)受容体を介する応答が長時間にわたり増強される。本研究は、その脱分極依存性増強において、GABA(A)受容体応答の増強が受容体の特性変化によるのか、或いは細胞膜表面の受容体数が増加することによるのかを明らかにすることを目的としている。平成18年度における研究により、GABA(A)受容体および微小管と結合するGABARAP分子が、増強の発現に重要な役割を果たす可能性が示唆された。そこで、平成19年度はGABARAPがいかにしてGABA(A)受容体応答を増強するかを詳細に明らかにするために、分子生物学的手法、電気生理学的手法および蛍光タンパク質を用いた蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)イメージングを組み合わせて培養プルキンエ細胞に適用し、研究を展開した。FRET実験により、プルキンエ細胞が脱分極するとリン酸化酵素CaMKIIの活性化を介して、GABARAP分子のコンフォメーションが持続的に変化することが分かった。そして、脱分極依存的な構造変化の感受性を喪失した変異GABARAPを分子生物学的に作出し、GABA(A)受容体応答の増強にGABARAPのコンフォメーション変化が必須であることを明らかにした。また、免疫細胞化学法により、脱分極やGABARAPの活性変化に応じて、プルキンエ細胞の細胞膜上のGABA(A)受容体の局在や量が変化しないことが示唆された。以上の結果から、脱分極に依存して構造変化したGABARAP分子がGABA(A)受容体に直接結合し、個々の受容体の機能特性を変化させることにより抑制性シナプス伝達の増強がもたらされると考えられる。

The inhibitory effect of GABA(A) receptor on the formation of small cells is enhanced over time. In this study, the number of GABA(A) receptors on the cell membrane surface increased due to the increase in the polarization dependence of GABA(A) receptors. In the past 18 years, the research on GABA(A) receptor and microtubule binding has shown the possibility of GABARAP molecular development and enhancement. In 2009 and 2009, GABARAP was developed to enhance the response of GABA(A) receptor. Methods of molecular biology and electrophysiology were used to study the application of FRET in cell culture. During FRET, the depolarization of human cells is mediated by the activation of the acidulating enzyme CaMKII, and the basic function of the GABARAP molecule is continuously modified. The structure of GABARAP depends on the structure of GABA(A) and the sensitivity of GABA(A). Immunocytochemical analysis showed that GABA(A) receptors on the cell membrane of the cells changed in quantity. As a result, GABARAP molecules bind directly to the GABA(A) receptor and the functional properties of the GABA receptor are transformed.

项目成果

Critical role of GABARAP in long-term potentiation atinhibitory synapses on a Purkinje neuron

GABARAP 在浦肯野神经元抑制性突触长期增强中的关键作用

• 发表时间: 2007
• 作者: Tran AH;Uwano T;Kimura T;Hori E;Katsuki M;Tamura R;Nishijo H;Ono T;Yuko Sugiyama;Shin-ya Kawaguchi;Yasuyuki Shima;Shin-ya Kawaguchi
• 通讯作者: Shin-ya Kawaguchi

Sustained structural change of GABAA receptor-associated protein underlies long-term potentiation at inhibitory synapses on a cerebellar purkinje neuron

• DOI: 10.1523/jneurosci.1981-07.2007
• 发表时间: 2007-06-20
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Kawaguchi, Shin-Ya;Hirano, Tomoo
• 通讯作者: Hirano, Tomoo

Opposing roles in neurite growth control by two seven-pass transmembrane cadherins

两种七次跨膜钙粘蛋白在神经突生长控制中的相反作用

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nature Neuroscience 10
• 作者: Tran AH;Uwano T;Kimura T;Hori E;Katsuki M;Tamura R;Nishijo H;Ono T;Yuko Sugiyama;Shin-ya Kawaguchi;Yasuyuki Shima
• 通讯作者: Yasuyuki Shima

mGluR1‐mediated facilitation of long‐term potentiation at inhibitory synapses on a cerebellar Purkinje neuron

• DOI: 10.1111/j.1460-9568.2008.06063.x
• 发表时间: 2008-02
• 期刊: European Journal of Neuroscience
• 影响因子: 3.4
• 作者: Y. Sugiyama;Shin-ya Kawaguchi;T. Hirano

Molecular mechanism of inhibitory synaptic plasticity in the cerebellum

小脑抑制性突触可塑性的分子机制

• 发表时间: 2007
• 作者: Tran AH;Uwano T;Kimura T;Hori E;Katsuki M;Tamura R;Nishijo H;Ono T;Yuko Sugiyama;Shin-ya Kawaguchi;Yasuyuki Shima;Shin-ya Kawaguchi;Shin-ya Kawaguchi
• 通讯作者: Shin-ya Kawaguchi