細胞骨格機能制御解析による神経可塑性の研究

通过分析细胞骨架功能调节研究神经可塑性

基本信息

批准号：
07278224
负责人：
乾誠
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07278224/
关键词：
シナプス後肥厚部テンシンリン酸化チロシン

项目摘要

シナプス後部にはシナプス後肥厚部(PSD)と呼ばれる特殊な構造が存在し、化学伝達物質物質受容体の集合、神経細胞間の接合、受容体感受性の制御などの機能に密接に関与していると考えられている。しかしながら、PSDの分子レベルでの構造、機能に関する解析は未だほとんど成されていない。本研究は、PSDの分子構築を明らかにし、機能蛋白質の同定及びPSD蛋白質間の相互作用の解析からシナプス機能を解明し、神経回路網形成における役割を明らかにすることを目的とする。ラット脳より調製したPSD分画には、約180kDaと110kDaの2つの主要なチロシンリン酸化蛋白質が存在する。これらのリン酸化を中心にいわゆる細胞接着部の細胞骨格系蛋白質がPSDの形成及び機能に重要な役割を果たしているのではないかという仮説のもとに、SH2ドメインを含む蛋白質、チロシンリン酸化蛋白質、アクチン関連細胞骨格蛋白質の検察を特異抗体を用いて行った。この際、PSD精製中に得られる各細胞下分画とPSD分画との比較からPSDへの局在を検討した。PSD分画には、カルスペクチンとCaMキナーゼIIの集積がみられ、、抗チロシンリン酸化抗体で染まる180kDaの蛋白質(NMDAレセプター2)も濃縮されている。このようなPSD分画を含めた各分画を用いてイムノブロットを行った結果、テンシン、α-アクチニンが著明にPSD分画に集積されていた。これに対し、src、パキシリン、ビンキュリン、FAKなどは、PSD分画に集積されていなかった。テンシンは、PSD分画を用いた金コロイド法による免疫電顕によってPSD構成員であることが示された。また、脳の発達に伴うテンシン発現量の変化を抗テンシン抗体を用いて調べた結果、ラット前脳の湿重量あたりのテンシン含量は、生後1週から2週にかけて著明に増加し、3週以降はほぼ一定であることが示された。すなわち、テンシンの発現は、シナプス形成時期に一致して著明に増加していた。以上の結果は、アクチン結合蛋白質であるテンシンが神経シナプスのPSDの構成蛋白質であることを示している。また、テンシンはアクチンフィラメントを同部位に固定する役割を担うと考えられる。しかしながら、パキシリン、ビンキュリン、FAKなどと局在を異にすることから、PSDにおけるテンシンは他の細胞接着部位でのテンシンの存在様式とは全く異なった形で存在すると考えられる。現在、PSDにおけるテンシンの結合蛋白質、存在様式の解析を精力的に進めている。

一种称为突触后肥大（PSD）的特殊结构存在于后突触区域，被认为与诸如化学发射器受体组装，神经元之间的连接和受体敏感性的调节密切相关。但是，对PSD在分子水平上的结构和功能的分析很少。这项研究旨在阐明PSD的分子结构，鉴定功能蛋白并分析PSD蛋白之间的相互作用，并阐明在神经网络形成中的作用。由大鼠大脑制备的PSD馏分中存在两个主要的酪氨酸磷酸化蛋白：约180 kDa和110 kDa。基于以下假设：通过这些磷酸化，在细胞粘附中心，所谓的细胞骨架蛋白在PSD的形成和功能中起着重要作用，使用含有SH2结构域的蛋白质，酪氨酸磷酸蛋白蛋白和actacin-cytosecoskelet蛋白质的蛋白质进行了起诉。目前，通过将PSD纯化过程中获得的亚细胞级分与PSD级分进行了比较，研究了与PSD的定位。 PSD馏分显示了汽车谱和CAM激酶II的积累，并且还浓缩了180 kDa蛋白（NMDA受体2），并用抗酪氨酸磷酸化抗体染色。由于使用每个分数，包括PSD馏分，tensin和α-肌动蛋白在PSD级分中显着积累，因此，PSD分数显着积累。相比之下，SRC，Paxillin，Vinculin，Fak等没有在PSD级分中积累。使用PSD馏分使用金胶体技术，通过免疫电子显微镜证明了Tensin是PSD成员。此外，使用抗静脉毒素抗体检查了与大脑发育相关的长节蛋白的表达水平的变化，并显示出大鼠前脑的每湿重量从出生后的1到2周显着增加，并且从3周开始保持恒定。也就是说，在突触形成期间，长量的表达显着增加。以上结果表明，肌动蛋白结合蛋白Tensin是神经元突触中PSD的组成蛋白。还认为Tensin在将肌动蛋白丝固定到同一站点中起着作用。但是，由于它们的定位与paxillin，vinculin，fak等不同，因此据信PSD中的tensin与其他细胞粘附位点的tensin模式完全不同。目前，我们正在积极分析PSD中tensin的结合蛋白和存在模式。