イメージング法を用いた神経細胞樹状突起の興奮性制御メカニズムの解明

利用成像方法阐明神经元树突的兴奋性控制机制

基本信息

批准号：
09780743
负责人：
坪川宏
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Jichi Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

活動電位の樹状突起への逆伝播は、アセチルコリン受容体のうちのムスカリン性受容体の活性化によって促進され、逆伝播によって惹起される樹状突起での細胞内カルシウム濃度増加も大きくなることが、平成9年度に実施された研究により示された。この現象の基にあるメカニズムを明らかにするために、本年度は、アセチルコリン受容体のアゴニストであるカルバコールの投与により活性化する細胞内情報伝達系の寄与について、特定のGタンパクを欠損させたノックアウト・マウス等を併用して調べた。その結果、1)3量体Gタンパクのうち、Gqのαサブユニットが欠損したミュータントでは、ムスカリン性受容体の活性化による逆伝播の促進が起こらないこと、2)ワイルド・タイプでは、細胞外に蛋白質キナーゼの活性剤であるホルボール・エステルを投与すると、ムスカリン性受容体の活性化と同様な促進反応が見られることが分かった。そこでムスカリン性受容体の活性化がGqの活性を高め、イノシトールリン脂質代謝系を介して蛋白質キナーゼC(PKC)が活性化する、という経路が重要と思われた。しかしながら、3)蛋白質キナーゼの阻害剤であるH-7を予め投与しておくと、ホルボール・エステルの効果は消失するが、ムスカリン性受容体の活性化による促進反応は阻害されないことが分かり、経路は単一ではないことが示唆された。さらに、4)ワイルド・タイプ、ミュータントともに、樹状突起に大きなカルシウム流入があると、カルモジュリン依存性キナーゼII(CaMKII)の活性化により逆伝播が促進されることがわかり、PKCの関与するものとCaMKIIの関与するものの、少なくとも2つの独立した興奮性制御系が存在することが示された。

1997年的一项研究表明，乙酰胆碱受体中毒蕈碱受体的激活会促进动作电位向树突的反向传播，并且反向传播引起的树突中细胞内钙浓度的增加也会变大。为了阐明这一现象的潜在机制，今年我们将使用缺乏特定G蛋白的敲除模型来研究通过施用乙酰胆碱受体激动剂卡巴胆碱激活的细胞内信号转导系统的贡献。使用小鼠等进行。结果，1) 三聚体 G 蛋白中缺乏 Gq α 亚基的突变体不会通过激活毒蕈碱受体来促进反向传播，2) 在野生型中，细胞外发现，当佛波酯（一种蛋白激酶激活剂）被给予人类后，观察到类似于毒蕈碱受体激活的加速反应。因此，毒蕈碱受体的激活通过肌醇磷脂代谢系统增加Gq活性并激活蛋白激酶C（PKC）的途径似乎很重要。然而，3)发现如果预先给予蛋白激酶抑制剂H-7，则佛波酯的效果被消除，但毒蕈碱受体活化的促进反应未被抑制。没有单一实体。此外，4) 在野生型和突变体中，当大量钙流入树突时，钙调蛋白依赖性激酶 II (CaMKII) 的激活会促进反向传播，这表明 PKC 参与其中，尽管 CaMKII 也参与其中。表明至少存在两个独立的兴奋控制系统。