Functional significance of Ca^<2+>-permeable AMPA-type glutamate receptors in the central nervous system.

Ca ^ 2 -可渗透的AMPA型谷氨酸受体在中枢神经系统中的功能意义。

基本信息

  • 批准号:
    08458265
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1996
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1996 至 1997
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

AMPA receptors exhibit a marked inward rectification and high Ca^<2+> permeability in a population of cultured rat hippocampal neurons (type II neurons), whereas they exhibit an outwardly rectifying and negligible Ca^<2+> permeability in the majority of neurons (type I neurons). The receptors expressed in type I and type II neurons were designated as type I and type II AMPA receptors, respectively. The purposes of this study were to investigate the distribution of neurons with type II AMPA receptors and to elucidate their functional significances. The results are summarized as follows : 1) A considerable number of type II neurons were found in rat hippocampal slices (14.4% of nonpyramidal neurons). In contrast, the population of type II neurons was quite small in the cerebral cortex (1.8%). In both the hippocampus and the neocortex, however, there were a large number of intermediate neurons that expressed both type I and type II AMPA receptors. 2) Molecular biological studies have indicated that the GluR2 AMPA receptor subunit is not assembled in type II receptors. To analyze molecular basis of the presence of type II and intermediate neurons in the brain, we have established a method for absolute quantification of mRNA of GluR2 subunit at the single cell level. 3) Regarding the functional aspect of type II AMPA receptors, we have shown that they are involved in the fast excitatory neurotransmission in a large number of nonpyramidal neurons in both the hippocampus and the neocortex. 4) To further investigate functional roles of the type II AMPA receptor, pharmacological tools that specifically affect this receptor are needed. We have found that two polyamine derivatives, synthetic joro spider toxin and 1-naphthyl acetyl spermine, selectively suppress type II AMPA receptors with no effect on type I receptors. The dffects of these agents were highly voltage-dependent.
AMPA 受体在培养的大鼠海马神经元(II 型神经元)群体中表现出明显的向内整流和高 Ca^2+ 通透性,而在大多数神经元中则表现出向外整流和可忽略不计的 Ca^2+ 通透性(I 型神经元)。在I型和II型神经元中表达的受体分别被指定为I型和II型AMPA受体。本研究的目的是研究具有 II 型 AMPA 受体的神经元的分布并阐明其功能意义。结果总结如下: 1)大鼠海马切片中发现相当数量的II型神经元(非锥体神经元的14.4%)。相比之下,大脑皮层中 II 型神经元的数量相当少(1.8%)。然而,在海马体和新皮质中,存在大量表达 I 型和 II 型 AMPA 受体的中间神经元。 2)分子生物学研究表明,GluR2 AMPA受体亚基不组装在II型受体中。为了分析大脑中 II 型和中间神经元存在的分子基础,我们建立了一种在单细胞水平上绝对定量 GluR2 亚基 mRNA 的方法。 3)关于II型AMPA受体的功能方面,我们已经证明它们参与海马和新皮质中大量非锥体神经元的快速兴奋性神经传递。 4) 为了进一步研究 II 型 AMPA 受体的功能作用,需要专门影响该受体的药理学工具。我们发现两种多胺衍生物,合成的乔罗蜘蛛毒素和1-萘基乙酰精胺,选择性抑制II型AMPA受体,而对I型受体没有影响。这些药物的作用高度依赖于电压。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Cauli, B.et al.: "Molecular and physiological diversity of cortical nonpyramidal cells." J.Neurosci.17. 3894-3906 (1997)
Cauli, B.et al.:“皮质非锥体细胞的分子和生理多样性。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Sudo,M.et al.: "Adenoviress-mediated expression of AMPA-type glutamate receptor channels in PC12 cells." Mol.Brain Res.50. 91-98 (1997)
Sudo,M.et al.:“腺病毒介导的 PC12 细胞中 AMPA 型谷氨酸受体通道的表达。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Itazawa, S.et al.: "Inwardly rectifying and Ca^<2+>・permeable AMPA receptor channels in rat neocortical neurons." J.Neurophysiol.78. 2592-2601 (1997)
Itazawa, S. 等人:“大鼠新皮质神经元中的内向整流和 Ca^2+·可渗透 AMPA 受体通道。J.Neurophysiol.78 (1997)”。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Cauli, B.et al.: "Molecular and physioligical diversity of cortical nonpyramidal cells." J.Neurosci.17. 3894-3906 (1997)
Cauli, B.et al.:“皮质非锥体细胞的分子和生理多样性。”
  • DOI:
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Koike, M.et al.: "Blocking effect of 1-naphthyl spermine on Ca^<2+>-permeable ANPA receptors in cultured rat hippocampal neurons." Neurosci.Res.29. 27-36 (1997)
Koike, M.等人:“1-萘基精胺对培养的大鼠海马神经元中 Ca^2-可渗透的 ANPA 受体的阻断作用。”
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