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：
20022040
负责人：
伊藤誠二
金额：
$ 5.12万
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

NMDA受容体NR2A-2D(ε1-ε4)は長い細胞内C末端を有し、リン酸化によるNMDA受容体チャネルの活性化とともに、scaffoldタンパク、酵素などさまざまなタンパクと会合する。我々は、脊髄での神経因性疼痛の維持にFynキナーゼによるNMDA受容体NR2B(ε2)の1472番目のTyr残基(Y1472)のリン酸化による機能的変化が必要であることを明らかにしてきた。今年度は、このY1472をPhe残基に置換したノックイン(Yl472F-KI)マウス(東京大学医科研・山本雅教授、中澤敬信助教との共同研究)を用いて、神経因性疼痛に関与する機能分子の行動解析、タンパクの発現解析、プロテオミクス解析を行った。野生型マウスの神経因性疼痛では、一次求心性線維の神経終末から遊離されたグルタミン酸がNMDA受容体を活性化させ、脊髄2次ニューロンの細胞内Ca^2+濃度([Ca^<2+>]i)が上昇する。CaMKIIと神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)は共に[Ca^<2+>]iにより活性化され、細胞膜にトランスロケーションする。Y1472のリン酸化が生じないY1472F-KIマウスでも、後根神経節でPACAPの発現が上昇し、nNOSのトランスロケーションによる活性化、ミクログリアの活性化が認められたが、CaMKIIのThr286のリン酸化が障害されていた。このことは、CaMKIIの活性化がこれまで提唱されてきたさまざまな神経因性疼痛の維持機構の最下流にあることを示すものであり、神経因性疼痛の維持は海馬でみられる長期増強など高次脳機能の神経可塑性との相似性が示唆された。

NMDA受体NR2A-2D（ε1-ε4）具有较长的细胞内C末端，并通过磷酸化吸收了NMDA受体通道，它与多种蛋白质相关联，包括支架蛋白和酶。我们已经证明，需要通过FYN激酶磷酸化NMDA受体NR2B（ε2）的1472 Tyr残基（Y1472）的功能变化，以维持脊髓中的神经性疼痛。今年，用Y1472替换为phe残留物（与东京大学医学研究所的山本摩托·马萨鲁（Yamamoto Masaru）的合作和助理纳卡泽华金巴（Nakazawa takanobu）的合作替换为Y1472的敲入（YL472F-KI）小鼠，用于对功能的行为分析进行神经疗法疼痛分析，蛋白质表达分析，蛋白质表达分析，蛋白质疗法分析，蛋白质分析。在野生型小鼠的神经性疼痛中，从初级传入的神经末端释放的谷氨酸激活了NMDA受体，从而增加了脊髓神经元中细胞内Ca^2+浓度（[Ca^<2+>] I）。 CAMKII和神经一氧化氮合酶（NNOS）均通过[Ca^<2+>] I激活并转移到细胞膜中。在不经历Y1472磷酸化的Y1472F-KI小鼠中，在背根神经节中提高了PACAP表达，并且观察到NNOS易位和小胶质细胞激活的激活，但是Camkii Thr286的磷酸化受到了损害。这表明CAMKII激活在迄今为止提出的各种神经性疼痛维持机制的最底层，这表明维持神经性疼痛与较高大脑功能中的神经塑性相似，例如在公园中看到的长期增强。