成熟プルキンエ細胞におけるγ型プロテインキナーゼCの生理機能解明

阐明成熟浦肯野细胞中γ型蛋白激酶C的生理功能

基本信息

批准号：
22K15365
负责人：
渡邊将
金额：
$ 3万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、成熟プルキンエ細胞でのみPKCγが欠損したマウス (cKOマウス) と野生型マウスで電気生理学的解析を行った。プルキンエ細胞の細胞体で記録をしたところ、cKOマウスでは、登上線維由来のシナプス伝達の振幅が小さくなっていた。さらに、cKOマウスでは、複雑スパイクの波形が障害されており、スパイクの発数が野生型と比べて有意に低下していた。したがって、1)PKCγが登上線維由来のシナプス伝達を制御しうることと、2)複雑スパイクを制御しうることを明らかにできたといえる。さらに、PKCγが欠損したプルキンエ細胞では大容量性のカルシウム依存性カリウムチャネルであるBKチャネルを介した電流が流れやすくなっていた。つまり、PKCγがBKチャネルの機能ないしは数を抑制していると考えられた。しかし同時に我々は、PKCγが欠損したプルキンエ細胞で、細胞自身の発火が起こりにくくなるという、新たな現象も見出した。この現象はBKチャネルと同じくカルシウム依存性カリウムチャネルの１種であるSKチャネルを阻害することで、野生型とcKOマウスで同程度になった。つまり、PKCγがSKチャネルをも制御している可能性が考えられた。そして、これらの2種類のチャネルは機能が似通っている。そのうえ、SKチャネルが発火や樹状突起における信号伝達を制御しているという報告も存在するため、今後、これらの2種類のチャネルのいずれを介してPKCγが行動や生理現象を制御するのかを切り分けていく必要がある。

在这项研究中，我们对仅在成熟浦肯野细胞（cKO 小鼠）和野生型小鼠中缺乏 PKCγ 的小鼠进行了电生理分析。当从浦肯野细胞体进行记录时，cKO 小鼠中源自攀爬纤维的突触传递幅度降低。此外，cKO 小鼠的复杂尖峰波形受损，尖峰频率明显低于野生型小鼠。因此，我们可以说我们已经证明了 1) PKCγ 可以控制源自攀爬纤维的突触传递，2) 它可以控制复杂的尖峰。此外，在缺乏 PKCγ 的浦肯野细胞中，电流更容易流过 BK 通道（一种大容量的钙依赖性钾通道）。换句话说，PKCγ被认为抑制BK通道的功能或数量。然而，与此同时，我们发现了一个新现象，即缺乏 PKCγ 的浦肯野细胞不太可能自行放电。通过抑制 SK 通道，在野生型和 cKO 小鼠中，这种现象达到了相同的程度，SK 通道是一种钙依赖性钾通道，与 BK 通道一样。换句话说，PKCγ 也可能控制 SK 通道。并且这两类通道具有相似的功能。此外，有报道称 SK 通道控制树突中的放电和信号传输，因此将来我们将尝试确定 PKCγ 控制这两种类型的通道中的哪一种来控制行为和生理现象。