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 受体通道被认为在突触可塑性、发育过程中的突触形成以及神经系统疾病中观察到的神经元细胞死亡中发挥重要作用。本研究的目的是分析NMDA受体通道的调节机制并评估大脑中NMDA受体通道的基本特性。特别是，我们重点对二价阳离子的敏感性进行了分析，二价阳离子在大脑中含量丰富，被认为控制着 NMDA 受体通道的运作，并对蛋白质磷酸化酶对 NMDA 受体通道活性的修饰进行了分析。对使用小鼠 NMDA 受体通道亚基表达的四种异聚 NMDA 受体通道（ε1/ζ1、ε2/δ1、ε3/δ1 和 ε4/δ1）的功能特性进行了电生理学分析。首先，我们分析了对二价阳离子敏感性的差异，发现ε1/ζ1和ε2/ze1通道对Mg^<2+>高度敏感，而ε3/ze1和ε4/ze1通道则不太敏感。对Ca 2+ 和Zn 2+ 的敏感性在异聚通道之间也不同。这些结果表明，二价阳离子对 NMDA 受体通道激活的控制可能因大脑中 ε 亚基的多样性而异。此外，在单通道水平上分析了ε2/ζ1通道的离子渗透性。此外，通过使用嵌合亚基的分析，我们发现ε2亚基的C末端部分对于通过TPA处理增强NMDA受体通道的活性很重要，从而激活C激酶，这通过使用缺失突变体的分析进一步得到证实。此外，除了上述研究之外，为了分析大脑形成的分子机制，我们将利用斑马鱼克隆被认为参与大脑形态发生的OTX同源蛋白的cDNA，并分析其结构。同时进行mRNA表达分析。

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。