新たなシナプス形成が長期記憶形成に果たす役割の分子遺伝学的解析

新突触形成在长期记忆形成中作用的分子遗传学分析

基本信息

批准号：
15650061
负责人：
齊藤実
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15650061/
关键词：
シナプス可塑性長期記憶ショウジョウバエ Gene Chip

项目摘要

長期記憶形成には新たなシナプス形成を含む長期シナプスの可塑性の発現が必要とされているが、検証した例はまだ少ない。eag Sh変異体ではKチャンネルの発現変異により神経細胞の活動に著しい亢進がみられ、3齢幼虫の神経筋シナプスでは野生型に比べてシナプス部位の増加、シナプス電量の増大(長期シナプスの可塑性)がみられるようになる。また、dnc変異体ではcAMPの分解酵素であるPhosphodiesteraseの発現変異により細胞内cAMPレベルが上昇し、eag Sh同様、シナプス部位の増加、シナプス電流の増大が起こっている。従って、野生型に対してこの両者で共通に発現変異を起こしている遺伝子群の中に、長期シナプスの可塑性の発現に関与しているものが含まれていると考えられる。この遺伝子群を検索するべく、ショウジョウバエデータベース(FlyBase)をもとに作成されたGene Chip (Affymetrix, Amersham)で野生型vs eag Sh、野生型vs dncと遺伝子発現プロファイルの解析を行い、野生型に対してeag Sh、dncでともに発現変化を起こしている遺伝子およそ100個を検索した。また、併せて長期記憶の異常を指標にした変異体検索を行い、Gene Chipの結果と比較した。その結果、新規の長期記憶変異体ruslanで変異を起こしているruslan遺伝子は細胞接着因子Klgをコードし、その発現がeag Sh、dncで共に上昇していることが見出された。Ruslan (Klg)タンパクに対するペプチド抗体を作成し、その分布を調べたところ、脳内のグリア細胞と思われる細胞に特異的な発現が認められた。現在グリアマーカーとの共存や、グリア特異的な回復実験による検証を行っている。

长期记忆的形成需要长期突触可塑性的表达，包括新突触的形成，但这一点得到验证的例子还很少。在eag Sh突变体中，由于K通道表达突变，观察到神经元活性显着增加，并且在三龄幼虫的神经肌肉突触中，突触位点数量和突触电容相比增加（长期突触可塑性）到野生型变得可见。此外，在dnc突变体中，由于cAMP降解酶磷酸二酯酶表达突变，细胞内cAMP水平增加，导致突触位点数量增加和突触电流增加，与eag Sh类似。因此，认为涉及长期突触可塑性表达的基因包含在与野生型相比在这两种情况下表达通常发生突变的基因组中。为了寻找该基因组，我们使用基于果蝇数据库（FlyBase）创建的基因芯片（Affymetrix，Amersham）分析了野生型与eag Sh、野生型与dnc以及基因表达谱。，我们搜索了大约 100 个在 eag Sh 和 dnc 中均发生表达变化的基因。此外，我们以长期记忆异常为指标进行了突变搜索，并将结果与基因芯片结果进行了比较。结果发现，在新型长期记忆突变体ruslan中突变的ruslan基因编码细胞粘附因子Klg，并且其在eag Sh和dnc中的表达均增加。当我们创建针对 Ruslan (Klg) 蛋白的肽抗体并研究其分布时，我们发现它在大脑中看似神经胶质细胞的细胞中特异性表达。我们目前正在验证与神经胶质标记物和神经胶质特异性恢复实验的共存。