大脳皮質視覚野の蛋白合成依存性長期増強に関する研究

大脑皮层视觉皮层蛋白质合成依赖性长时程增强作用的研究

基本信息

批准号：
09780771
负责人：
黒谷亨
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto Prefectural University of Medicine
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

申請者らはラットの脳切片標本を用いて視覚野の長期増強(LTP)を解析し、白質に加えた同一の条件刺激(theta burst stimulation,TBS)により、時間経過の速いLTP(fast LTP,fLTP)と遅いLTP(slow LTP,sLTP)の二種のLTPが皮質4層に引き起こされること、fLTPの誘発にはNMDA受容体の、sLTPの誘発にはL型電位依存性Caチャネルの活性化がそれぞれ必要であることを明らかにした。さらに、sLTPの誘発は、蛋白、及びRNA合成阻害剤により阻害されるが、fLTPの誘発は全く影響を受けないことも明らかになった(Kurotani et aj.,1996)。昨年度に続き今年度も、NMDA受容体、L型Caチャネルという異なる経路を通って細胞内に流入したCaイオンが、fLTP、sLTPを誘発する際に賦活化する細胞内情報伝達系を同定することを試みた。protein kinaseの一種、serine-threonine kinaseの阻害剤staurosporineは、sLTPの誘発頻度を濃度依存的に低下させたが、fLTPの誘発頻度と大きさには影響を与えなかった。これに対し、protein phosphatase 1/2Aの阻害剤、calyculin A存在下では、fLTPはshort-term potentiation様の時間経過を示すようになり、誘発頻度は濃度依存的に抑制される傾向が見られた。また、protein phosphatase 2Bの阻害剤、FK-506も同様の効果を示した。さらにstaurosporine、calyclin A、FK506を、それぞれsLTP、fLTPの誘発後に投与してもLTPのmaintenanceは阻害されなかった。これらの結果から、1)NMDA受容体の活性化→Caの流入→protein phosphataseの活性化という経路がfLTPの誘発に、2)L型Caチャネルの活性化→Caの流入→serine-threonine protein kinasesの活性化→蛋白合成系という経路がsLTPの誘発に関与していると結論される。これらの結果を、1998年11月にロサンゼルスで開催された第28回北米神経科学会で発表した。

The applicants analyzed long-term potentiation (LTP) in the visual cortex using rat brain section specimens, and revealed that theta burst stimulation (TBS) applied to the white matter caused two types of LTP, fast-time LTP (fLTP) and slow LTP (slow LTP, sLTP), in the cortical layer 4, and that induction of fLTP requires activation of the NMDA receptor and induction of SLTP。此外，已经表明，SLTP的诱导受到蛋白质和RNA合成抑制剂的抑制，但是FLTP的诱导根本不影响（Kurotani et aj。，1996）。今年，我们试图鉴定细胞内信号传导系统，当通过NMDA受体和L型Ca通道诱导FLTP和SLTP等不同途径中流入细胞的Ca离子。丝氨酸 - 硫代激酶的抑制剂（一种蛋白激酶）以浓度依赖性的方式降低了SLTP的诱导频率，但不影响FLTP的诱导频率和大小。相反，在蛋白质磷酸酶1/2a抑制剂的钙蛋白A A的存在下，FLTP显示出短期增强的时间过程，诱导频率倾向于以浓度依赖性方式抑制。此外，蛋白质磷酸酶2b的抑制剂FK-506显示出相似的作用。此外，分别在诱导SLTP和FLTP后施用了星形孢菌素A和FK506，但没有抑制LTP的维持。这些结果得出的结论是，1）NMDA受体的激活→Ca涌入→蛋白磷酸酶的激活参与诱导FLTP的激活； 2）激活L型Ca通道的激活→Ca涌入→激活丝氨酸 - 硫代铁蛋白蛋白蛋白激酶的激活→蛋白质蛋白激酶→蛋白质合成系统涉及蛋白质合成系统。这些结果于1998年11月在洛杉矶举行的北美神经科学学会第28届。