新規カルシウムチャネル輸送制御分子の生理的意義の解明

神経系において、カルシウムチャネルは神経伝達物質流出やシナプスの可塑性、神経の発達といった、様々な生理応答を担う重要なカルシウムの流入経路である。近年、当研究室ではカルシウムチャネルの形質膜発現を制御する新規タンパク質であるCaprinを同定した。本年度は、Caprinノックアウトマウスの示す様々な行動異常の分子基盤の検討のため、多点細胞外電位記録システムを用いて海馬スライスにおけるシナプス可塑性を評価した。短期可塑性の評価のためにpaired-pulse facilitation (PPF)を、長期可塑性の評価のためにlong-term potentiation (LTP)を野生型のマウスとCaprinノツクアウトマウスで比較した。その結果CaprinノックアウトマウスにおいてPPFの有意な減弱、及びLTPの有意な減弱が観察された。このことからプレシナプスにおけるカルシウムチャネル及びポストシナプスにおけるカルシウムチャネル共にCaprinによって制御を受けていることを明らかにした。これらに加え、欠神てんかんのモデルマウスとして知られているカルシウムチャネル点変異マウスtotleringの海馬における神経ネットワーク活動の異常を明らかにし、その原因がGABA応答の未成熟化にあることを突き止めた。このことにより海馬を原因とする欠神てんかんの併存症としての認知機能障害のメカニズムの一端を明らかにした。

神経系において、カルシウムチャネルは神経伝達物質流出やシナプスの可塑性、神経の発達といった、様々な生理応答を担う重要なカルシウムの流入経路である。近年、当研究室ではカルシウムチャネルの形質膜発現を制御する新規タンパク質であるCaprinを同定した。本年度は、Caprinノックアウトマウスの示す様々な行動異常の分子基盤の検討のため、多点細胞外電位記録システムを用いて海馬スライスにおけるシナプス可塑性を評価した。短期可塑性の評価のためにpaired-pulse facilitation (PPF)を、長期可塑性の評価のためにlong-term potentiation (LTP)を野生型のマウスとCaprinノツクアウトマウスで比較した。その結果CaprinノックアウトマウスにおいてPPFの有意な減弱、及びLTPの有意な減弱が観察された。このことからプレシナプスにおけるカルシウムチャネル及びポストシナプスにおけるカルシウムチャネル共にCaprinによって制御を受けていることを明らかにした。これらに加え、欠神てんかんのモデルマウスとして知られているカルシウムチャネル点変異マウスtotleringの海馬における神経ネットワーク活動の異常を明らかにし、その原因がGABA応答の未成熟化にあることを突き止めた。このことにより海馬を原因とする欠神てんかんの併存症としての認知機能障害のメカニズムの一端を明らかにした。