神経可塑性に伴うNMDA受容体複合体の再編成と活性化に関与する機能分子の探索

寻找参与神经可塑性相关 NMDA 受体复合物重组和激活的功能分子

基本信息

批准号：
18022040
负责人：
伊藤誠二
金额：
$ 5.38万
依托单位：
Kansai Medical 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では神経因性疼痛モデル-脊髄における神経可塑性のモデル-を作製し、神経因性疼痛における脊髄後角における神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)の活性化機構、NMDA受容体複合体を中心にシナプス後肥厚(PSD)を構成するタンパクをプロテオミクス解析し、神経因性疼痛に伴う可塑性変化に関与する生体分子群を探索しそれらの機能を解明することを目的とする。これまで、末梢神経においてプロテオミクス解析を行い、末梢神経に特異的に発現するCRMP-2を高解像度2次元電気泳動で同定し、periCRMP-2と名づけた。また、さまざまなノックアウトマウスに神経因性疼痛モデルを作製し、神経因性疼痛の発症・維持にGluRε2サブユニットの1472番目のTyr残基(Y1472)のリン酸化とnNOSの活性化による一酸化窒素(NO)産生が必須であることを明らかにしてきた。さらに、NOの順行性・逆行性メディエーターが脊髄における神経可塑性に重要な役割をすることを示してきた。今年度はPACAP(pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide)によるnNOSのPSDへのトランスケーションにNMDA受容体の活性化が必要であること、nNOSのN末端のPDZドメインでトランスロケーションに関与する部位β-fingerを同定した。NOの作用点としてグアニル酸シクラーゼ依存性プロテインキナーゼGの活性化以外に、炎症性疼痛に伴ってタンパクがS-ニトロシル化されることを明らかにした。現在、S-ニトロシル化が神経伝達物質の遊離にどのように関与するか検討している。プロテオミクス解析を行うために、野生型マウスとGluRε2サブユニットY1472Fのノックインマウスにさまざまな神経因性疼痛モデルを作製し、神経因性疼痛が発生あるいは減少することを確認した。現在、このノックインマウスのリン酸化の神経因性疼痛への関与と下流の機能分子の探索と同定を詳細に検討している。

This study aims to create a neuropathic pain model - a model for neuroplasticity in the spinal cord, and to analyze the mechanism of activation of neuronal nitric oxide synthase (nNOS) in the dorsal horn of the spinal cord in neuropathic pain, proteomics analysis of the proteins that constitute postsynaptic thickening (PSD), centering on the NMDA receptor complex, and to explore与神经性疼痛相关的塑性变化涉及的生物分子组并阐明其功能。到目前为止，在周围神经中进行了蛋白质组学分析，并且通过高分辨率的二维电泳鉴定出在周围神经中特异性表达的CRMP-2，并被命名为PeriCRMP-2。我们还在各种基因敲除小鼠中创建了神经性疼痛模型，并表明，通过激活NNOS的GLURε2亚基和一氧化物（NO）产生的Tyr残基1472（Y1472）的磷酸化对于神经性疼痛的发展和维持是必不可少的。此外，已经表明，无效的逆行介质在脊髓的神经可塑性中起重要作用。今年，我们确定了将NMDA受体激活的必要性，即通过PACAP（垂体腺苷酸环化酶激活多肽）将NNO转移到PSD中，以及NNOS N-Terminus n-terminus pDZ结构域中易位的位点β。除了将鸟苷酸环化酶依赖性蛋白激酶G作为NO的作用点激活外，还表明蛋白质被S-亚硝基化并伴有炎症性疼痛。我们目前正在研究神经递质释放中S-亚硝基化。为了进行蛋白质组学分析，在野生型小鼠和Glurε2亚基Y1472F的敲入小鼠中创建了各种神经性疼痛模型，证实了神经性疼痛的产生或减少。目前，我们正在详细研究这种敲入小鼠磷酸化在神经性疼痛中的参与以及下游功能分子的搜索和鉴定。