シナプス可塑性に関与するプロテアーゼに関する研究

突触可塑性相关蛋白酶的研究

• 批准号: 11144246
• 负责人: 遠藤 昌吾
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11144246/
• 关键词: 記憶; 学習; プロテアーゼ

無脊椎動物アメフラシは記憶学習のモデルとして行動レベルから分子レベルまで様々なレベルでの研究に用いられている。アメフラシのサイホンの引き込み反射における感作は非連合学習の行動モデルとして多くの研究がなされてきた。本研究ではアメフラシの感作に着目し、感作を支える分子機構に関与すると考えられるプロテアーゼの解析を行った。我々はapTBL-1と呼ばれるプロテアーゼのmRNA量がアメフラシの感作に伴って増加することを発見し、さらに、その下流の因子として成長因子TGF-βの関与を明らかにした。この系は脊椎動物の形態形成においても重要な役割を果たしていることから、アメフラシの記憶学習機構に成長分化と類似の機構が働いていることが示唆された。今回、TGF-βの下流で働くと考えられるアメフラシMMP(matrix metalloprotease)類の特徴付けを行い、さらに、アメフラシの感作を引き起こす刺激によりMMP活性が増加することを見い出した。アメフラシ神経節の細胞外マトリックス画分には、ゼラチンザイモグラフィーでMMP2に類似する分子量約7万の分子が、また、カゼインザイモグラフィーでストロメライシンに類似する分子量約4万の分子が存在した。いずれの活性も金属キレート剤により強く阻害され、4-aminophenylmercuric acetateによる前処理で低分子量に対応する分解活性が増加し、脊椎動物で示されている自己分解による高分子量前駆体からの低分子量活性分子の生成を示唆している。感作を引き起こすセロトニン、TGF-β処理でカゼイン分解活性は3時間後では約2倍に(セロトニン、195±12% ; TGF-β、206±12%)、24時間後でも40-50%の増加が観察された。しかし、これらの刺激により分子量7万のゼラチン分解活性は変化しなかった。脊椎動物のMMP活性は細胞外マトリックス再構築と密接な関連がある事から、感作に伴って観察されている神経細胞の形態変化にアメフラシMMPの活性変化が重要な役割を果たしていることが示唆された。

无脊椎动物麻雀被用作在行为到分子水平的各个级别研究中记忆学习的模型。许多研究已经对虹吸管中虹吸管的敏化作为非相关学习的行为模型。在这项研究中，我们专注于化粪池沙门氏菌的敏化和分析的蛋白酶，这些蛋白酶被认为参与了支持敏化的分子机制。我们发现，称为APTBL-1的蛋白酶的mRNA量随败血症的敏化而增加，并进一步揭示了生长因子TGF-β作为其下游因子的参与。该系统在脊椎动物的形态发生中也起着重要的作用，表明一种类似于生长分化的机制在Supras的记忆和学习机制中起作用。在本文中，我们表征了腌制的马刺物种（基质金属蛋白酶），这些物种被认为是TGF-β下游起作用的，发现MMP活性由于刺激而增加，导致腌制马刺的敏化。在阴茎神经节的细胞外基质分数中，有分子量约为70,000的分子，与明胶酶学类似于MMP2，而分子量的分子约为40,000，大约40,000个，大约40,000个，类似于酪蛋白的分子。金属螯合剂都会强烈抑制两种活性，并用4-氨基哲学乙酸乙酸酯进行预处理，增加了与低分子量相对应的降解活性，这表明通过在脊椎动物中表现出的自自溶液从高分子量的前体产生了高分子量活性分子。 5-羟色胺和TGF-β治疗的酪蛋白降解活性导致敏化的敏化作用大约是高（5-羟色胺，195±12％； TGF-β，206±12％），在24小时后观察到40-50％的增加。但是，这些刺激并没有改变70,000个分子量的明胶降解活性。由于脊椎动物中的MMP活性与细胞外基质重建密切相关，因此建议敏化活性的变化在观察到的神经元的形态变化中起着重要作用。