シナプス後肥厚部蛋白質の機能解析による神経シナプス形成の研究

通过突触后增厚蛋白的功能分析研究神经突触的形成

基本信息

批准号：
08271220
负责人：
乾誠
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Yamaguchi 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08271220/
关键词：
シナプス PSD チロシン燐酸化 NMDA受容体チャンネル活性

项目摘要

神経ネットワークにおいてシナプスは細胞接着及び情報伝達、情報処理の場として重要な役割を果たしている。シナプス前部は化学伝達物質放出に特殊化された部位であるのに対し、シナプス後部は刺激の受容に関して化学伝達物質物質受容体の集合のみならず神経細胞間の接合や受容体感受性の制御などを行う特殊化した分子構築を示す。本研究は、シナプス後肥厚部(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。本年度は、PSDの構造と機能を解明するため、その構成蛋白質の検索とグルタミン酸受容体の機能解析を行った。ラット脳より調製したPSD分画には、既に報告されているようにカルスペクチンとCaMキナーゼIIの集積がみられる。各種抗体を用いたイムノブロットによる検索では、PSD95、テンシン、α-アクチニンが著名にPSDに集積されていた。また、抗リン酸化抗体を用いたチロシンリン酸化蛋白質の検索では、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した。この抗リン酸化抗体で染まる180kDa蛋白質は、NMDA型グルタミン酸受容体(NMDA受容体)NR2Bであることが同定されている。さらに、チロシン燐酸化酵素の検索を行った結果、PSD分画にはSrcキナーゼ、FAKはほとんど存在せず、Fynキナーゼが存在することが明らかとなった。次に、NMDA受容体チロシン燐酸化のチャンネル活性への効果について検討を行った。NMDA受容体NR2Bは、主にNR1とヘテロダイマーを形成して存在すると考えられている。そこで、NR1とNR2BのmRNAをアフリカツメガエルの卵母細胞に注入し、NMDA受容体を発現させ、グルタミン酸/グリシンにより誘発されるBa2+電流によってチャンネル活性を測定した。この卵母細胞にFynキナーゼ或いはバナジン酸を注入すると約30%のチャンネル活性の増加が見られた。この際、NMDA受容体NR2Bのチロシン燐酸化も約30%の増加が認められた。また、genisteinによってNMDA受容体NR2Bのチャンネル活性、チロシン燐酸化は著明に抑制された(80%減少)。これに対し、NR1とNR2Dを発現させた卵母細胞では約30%のチャンネル活性の減少が見られるのみであった。以上の結果は、NMDA受容体のチロシン燐酸化がチャンネル活性調節に重要な役割を果たしていることを示している。NR1/NR2BとNR1/NR2Dの比較から、両者で異なった部位にチロシン燐酸化を受け、異なった様式でチャンネル活性を制御していると考えられる。NMDA受容体NR2BがPSDの主要チロシン燐酸化蛋白質であること、海馬に豊富に存在するアイソフォームであることから、NMDA受容体NR2Bのチロシン燐酸化がシナプスの長期増強に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

在神经网络中，突触在细胞粘附，信息传输和信息处理中起着重要作用。虽然突触的前部是化学传播物质释放的专业部分控制受体灵敏度。这项研究阐明了突触后较厚（PSD）的分子结构，从鉴定功能蛋白的鉴定以及PSD蛋白之间的相互作用的分析中阐明了突触功能，并阐明了为此目的的神经回路的作用。今年，为了阐明PSD的结构和功能，搜索了构型蛋白，并分析了谷氨酸受体的功能分析。如已经报道的那样，从大鼠大脑制备的PSD分裂具有CALSPECTIN和CAM激酶II的积累。在使用各种抗体的IMNOBROT搜索中，PSD95，Tensin和α-肌动蛋白在PSD上积累。为了使用抗毒素氧化物抗体来寻找氧化酪氨酸氧化物，有两种主要的酪氨酸氧化物蛋白，约180 kDa和110 kDa。已经确定，用这种抗氧化抗体染色的180KDA蛋白是NMDA型谷氨酸受体（NMDA受体）NR2B。此外，寻找磷酸酪氨酸酶的酶表明，PSD分裂中的SRC激酶和FAK很少，并且存在FYN激酶。接下来，我们检查了NMDA受体酪氨酸磷酸对通道活性的影响。 NMDA受体NR2B被认为主要是由形成NR1和异二聚体形成的。因此，将NR1和NR2B的mRNA注射到非洲Tumega青蛙的卵子中，表达NMDA受体，并通过谷氨酸/甘氨酸诱导的BA2+电流测量通道活性。将FYN激酶或钒酸注射到卵腹细胞中增加了约30％的通道活性。目前，NMDA受体NR2B的酪氨酸磷酸也得到了约30％的批准。此外，染料木黄酮已显着抑制了NMDA受体NR2B和酪氨酸磷的通道活性（80％降低）。另一方面，表达NR1和NR2D的卵形仅显示通道活性降低约30％。以上结果表明，NMDA受体酪氨酸磷酸盐在通道活性控制中起重要作用。从NR1/NR2B和NR1/NR2D的比较中，人们认为双方都对不同区域是酪氨酸磷酸的，并且通道活动以不同的方式控制。 NMDA受体NR2B是PSD主要酪氨酸磷酸盐的蛋白质，在海马中是一种丰富的同工型，因此提出了NMDA受体NR2B的酪氨酸磷酸化，在突触性别的长期增加中起着重要作用。