小脳プルキンエ細胞樹状突起におけるカルシウムシグナリングの解析

小脑浦肯野细胞树突中钙信号传导的分析

• 批准号: 15029208
• 负责人: 井上 貴文
• 金额: $ 4.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15029208/
• 关键词: カルシウム; 小脳プルキンエ細胞; 神経細胞; 樹状突起; IP3受容体; カルシウムチャンネル

細胞内Ca^<2+>放出チャンネルである1型イノシトール3リン酸受容体(IP3R1)は小脳プルキンエ細胞に非常に豊富に発現しており、ERからのCa^<2+>放出の主要な機能を担っている。プルキンエ細胞樹状突起でのCa^<2+>動態はきわめて複雑な時間,空間的特性をもっており、細胞内メカニズムを厳密かつ精妙に制御している。平行線維入力時のプルキンエ細胞樹状突起のCa^<2+>動態において、細胞外からの流入・細胞内放出機構それぞれの関与の度合いを詳細に検討した。50Hz、3〜8発の刺激で見られるCa^<2+>の流入と細胞内からの放出による二相性のCa^<2+>上昇は、刺激回数を増加すると一相性となり、持続時間は刺激回数に比例し、50発刺激ではCa^<2+>上昇は6〜8秒程度持続し、Ca^<2+>濃度は200μMにまで上昇していると推定された。この大きなCa^<2+>上昇はほとんどがCa^<2+>流入によるものであり、更にNa^+濃度とCa^<2+>濃度変化を比較した結果、P型Caチャンネルを通ったCa^<2+>がその本態であることを明らかにした(Kuruma et al.,2003)。更に小脳皮質の生後発達に伴うCa^<2+>放出活性の変化を検討するため、異なる日齢のマウスを用いて二相性Ca^<2+>上昇を観察した。2〜3週齢のマウスのプルキンエ細胞ではCa^<2+>放出が相対的に大きく、4週齢以降では逆にCa^<2+>流入の方が大きかった。すなわち平行線維刺激で誘起されるプルキンエ細胞樹状突起のCa^<2+>動態は2週前後の幼弱なマウスにおいてはCa^<2+>放出がCa^<2+>流入よりも支配的であり、成長に伴ってそれが逆転することが示された。2週と4週齢のマウスを用いて平行線維・プルキンエ細胞シナプスのLTDの起こりやすさの差異を検討した。2週齢では平行線維刺激のみでLTDを起こす場合が見られ、同時に測定したCa^<2+>放出活性の大きさとLTDの度合いに相関が見られた。同じ刺激方法では4週齢ではLTDは見られなかった(投稿準備中)。以上の結果から、小脳皮質が発達・成熟をする2週齢前後では、シナプス結合の可塑的変化や成熟化にシナプス後部のCa^<2+>放出能が重要な役割を果たしているという結論に至った。

在-cell Ca^<2+> 1型Inocitol 3磷酸盐接收（IP3R1）中，它是一个通道，在小脑PULKIN细胞中非常丰富，并且是ER的主要Ca^<2+>。功能。 Ca^<2+>具有PULKIN细胞树枝状突出的动态具有极其复杂的时间，空间特征，并且严格控制细胞内机制。在平行纤维指令期间的Ca^<2+> purkin细胞的树枝状投影的动力学中，详细检查了从细胞外部流入的参与程度以及细胞内释放的性交程度。 Ca^<2+>的流入以及在3至8张刺激中发现的Ca^<2+>的释放，从细胞中释放的刺激数量将与刺激的数量兼容，并且持续时间是持续时间。大多数Ca^<2+>上升是由于Ca^<2+>引起的，并且由于比较Na^++的浓度和浓度变化，因此通过了P型Ca通道那是当前状态（Kuruma等，2003）。此外，为了检查CA^<2+>释放活性的变化与小脑皮层的第二本相关，我们使用不同日子的小鼠观察到了二进制Ca^<2+>上升。在几周大时，小鼠的皮肤细胞中的Ca^<2+>释放相对较大，4周后Ca^<2+>流入量更大。也就是说，在年轻小鼠中，动态大约是由平行纤维刺激触发的，Ca^<2+>释放比流入更为主导。使用2周零4周的小鼠，我们检查了平行纤维和PULKIN细胞突触的LTD易感性差异。在两周的时代，LTD仅由平行纤维刺激引起，并且与同时测量的Ca^<2+>释放活性和LTD程度相关。有了相同的刺激，有限公司在四个星期时没有看到（准备发布）。基于上述结果，结论是，突触键的后部的Ca^<2+> Ca^<2+>在两周左右的突触键的围起水和成熟中是一个重要的作用。发展和成熟。

项目成果

Na^+/K^+ ATPase and its functional couplings with Na^+/Ca^<2+> exchangers in mouse embryonic stem cells during differentiation into cardiomyocytes.

小鼠胚胎干细胞在分化为心肌细胞期间的Na^/K^ATP酶及其与Na^/Ca^2交换器的功能偶联。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Cell Calcium 37
• 作者: Obara;N.;et al.;Keishi Otsu
• 通讯作者: Keishi Otsu

Kinesin dependent, rapid, bidirectional transport of inositol-1,4,5-trisphosphate receptor containing particles in the dendrite of hippocampal neurons.

海马神经元树突中含有肌醇-1,4,5-三磷酸受体颗粒的驱动蛋白依赖性、快速、双向运输。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Cell Science 117
• 作者: Imagawa;S.;et al.;Bannai et al.;Hiroko Bannai
• 通讯作者: Hiroko Bannai

T.Nagase: "Long-term potentiation and long-term depression in hippocampa 1 CA1 neurons of mice lacking the IP3 type 1 receptor."Neuroscience. 117. 821-830 (2003)

T.Nagase：“缺乏 IP3 1 型受体的小鼠海马 1 CA1 神经元的长期增强和长期抑制。”神经科学。

Yukinori Minoshima: "Phosphorylation by Aurora B converts MgcRacGAP to a RhoGAP during cytokinesis."Developmental Cell. 4. 549-560 (2003)

Yukinori Minoshima：“Aurora B 的磷酸化在胞质分裂过程中将 MgcRacGAP 转化为 RhoGAP。”发育细胞。

Hiroki Yasuda: "Imaging of calcineurin activated by long-term depression-inducing synaptic inputs in living neurons of rat visual cortex."European Journal of Neuroscience. 17. 287-297 (2003)

Hiroki Yasuda：“大鼠视觉皮层活神经元中长期抑郁诱导的突触输入激活的钙调神经磷酸酶的成像。”欧洲神经科学杂志。