2価カチオンおよび蛋白質燐酸化酵素によるNMDA受容体チャネルの活性調節

二价阳离子和蛋白磷酸化酶对 NMDA 受体通道活性的调节

• 批准号: 06680754
• 负责人: 森 寿
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06680754/
• 关键词: NMDA受容体チャネル; εサブユニット; ζ1サブユニット; 活性修飾; 2価カチオン; 蛋白質燐酸化酵素; シナプス可塑性

NMDA受容体チャネルは、シナプス可塑性、発生におけるシナプス形成、神経疾患に観察される神経細胞死などに重要な役割を担っていると考えられている。本研究では、NMDA受容体チャネルの作動調節機構を解析し、脳内におけるNMDA受容体チャネルの基本的性質を推定する事を目的とした。特に、脳内に豊富に存在し、NMDA受容体チャネルの作動を制御していると考えられている2価カチオンに対する感受性、および蛋白質燐酸化酵素によるNMDA受容体チャネルの活性修飾に焦点をあて機能解析を行った。マウスNMDA受容体チャネルサブユニットを用い発現させた4種類のヘテロメリックNMDA受容体チャネル(ε1/ζ1,ε2/ζ1,ε3/ζ1,ε4/ζ1)の機能的性質を電気生理学的に解析した。まず、2価カチオンに対する感受性差を解析し、Mg^<2+>に対しε1/ζ1,ε2/ζ1チャネルは感受性が高く、ε3/ζ1,ε4/ζ1チャネルは感受性が低いことを明らかにした。またCa^<2+>やZn^<2+>に対する感受性も、ヘテロメリックチャネル間で異なる結果を得た。これらの結果から、2価カチオンによるNMDA受容体チャネルの作動制御が、脳内においてもεサブユニットの多様性により異なる可能性が示唆された。さらにε2/ζ1チャネルについてはシングルチャネルレベルでイオン透過性を解析した。また、我々はC-キナーゼを活性化するTPA処理によるNMDA受容体チャネルの活性増強には、ε2サブユニットのC末端部分が重要であることをキメラサブユニットを用いた解析により見い出していたが、さらに欠失変異体による解析により確認した。さらに、以上の研究の他に、脳形成の分子機構を解析するため、ゼブラフィッシュを用い、脳の形態形成に関与する事が示唆されているotxホメオ蛋白質のcDNAクローニングを行い、構造を解析すると共にmRNAの発現解析を行った。

NMDA受体通道被认为在神经系统疾病中观察到的突触可塑性，突触形成和神经元细胞死亡中起着重要作用。这项研究旨在分析NMDA受体通道的激动性调节机制，并估算大脑中NMDA受体通道的基本特性。特别是，进行了功能分析，重点是对二价阳离子的易感性，这些阳离子在大脑中很丰富，被认为可以调节NMDA受体通道的激活，以及通过蛋白质磷酸酶对NMDA受体通道的活性修饰。通过电生理学分析了使用小鼠NMDA受体亚基表达的四个杂体NMDA受体通道（ε1/ζ11，ε2/ζ1，ε3/ζ1，ε3/ζ1，ε4/ζ1）的功能性能。首先，分析了对二价阳离子的敏感性差异，并揭示了ε1/ζ1，ε2/ζ111通道对mg^<2+>高度敏感，并且ε3/ζ1，ε4/ζ111通道对mg^<2+>>>>>>>>>>>>>>>>。对Ca^<2+>和Zn^<2+>的敏感性在异源通道之间也产生了不同的结果。这些结果表明，由于ε亚基的多样性，大脑对NMDA受体通道的调节可能有所不同。此外，在单个通道水平上分析了ε2/ζ1通道的离子渗透率。此外，我们发现ε2亚基的C末端部分对于通过激活C-激酶的TPA处理来增强NMDA受体通道的活性很重要，并通过用缺失突变体的分析进一步证实了这一点。此外，除了上述研究外，为了分析脑形成的分子机制，斑马鱼被用于OTX同源蛋白的cDNA克隆，该克隆已被认为参与了脑形态发生，并分析了结构并分析了mRNA表达。

项目成果

森寿: "グルタミン酸受容体チャネルの分子的多様性と機能調節機構" 実験医学増刊. 12. 115-124 (1994)

森恒：“谷氨酸受体通道的分子多样性和功能调节机制”实验医学特别版。12。115-124（1994）。

Tsuzuki Keisuke: "Ion permeation properties of the cloned mouse ε2/ζ1 NMDA receptor channel" Molecular Brain Research. 26. 37-46 (1994)

Tsuzuki Keisuke：“克隆小鼠 ε2/ζ1 NMDA 受体通道的离子渗透特性”《分子脑研究》26. 37-46 (1994)。

Mori Hisashi: "Different spatio-temporal expressions of three otx homeoprotein transcripts during zebrafish embryogenesis" Molecular Brain Research. 27. 221-231 (1994)

Mori Hisashi：“斑马鱼胚胎发生过程中三种 otx 同源蛋白转录物的不同时空表达”分子脑研究。