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，仅在成熟的Purkinje细胞中，在缺乏PKCγ（CKO小鼠）和野生型小鼠的小鼠中进行电生理分析。记录是在Purkinje细胞的细胞体中制作的，CKO小鼠表明，攀爬纤维的突触传递幅度较小。此外，CKO小鼠中复杂的尖峰波形受损，与野生型相比，尖峰数量显着减少。因此，可以说1）PKCγ可以控制攀爬纤维的突触传播，而2）可以控制复杂的尖峰。此外，PKCγ缺陷式Purkinje细胞倾向于流经BK通道，BK通道是一种大容量钙依赖性钾通道。换句话说，人们认为PKCγ抑制了BK通道的功能或数量。但是，我们还发现了缺乏PKCγ的Purkinje细胞中的一种新现象，使细胞很难发射。这种现象与BK通道相似，通过抑制钙依赖性钾通道之一的SK通道，导致野生型和CKO小鼠的情况相似。换句话说，认为PKCγ还调节了SK通道。这两个通道具有相似的功能。此外，有报道称，SK通道控制树突中的发射和信号传播，因此有必要确定PKCγ是否控制着这两种类型的通道中的行为和生理现象。