脳海馬長期増強誘導,維持の分子機構に関する研究

脑海马长时程增强诱导和维持的分子机制研究

基本信息

批准号：
12053258
负责人：
宮本英七
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kumamoto University
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒトの学習や記憶が形成されていく過程に,脳内での物質の変化が伴っていることは想像に難くない。その機作は,一時考えられていたような,特定のRNAや蛋白質,ペプチドの新生に帰する試みはあまり成功ではなかった。現在の有力な作業仮説は,シナプス伝達効率の持続的増強に存すると思われる。シナプスを一定刺激後,数分続く短期と,数時間から数日,時に数週間にわたる長期の増強が形成される。とくに,海馬CA1領域に観察される長期増強(LTP)は動物の学習,記憶の基本モデルと考えられている。LTP誘導の分子機構は,前シナプスニューロンから放出されたグルタミン酸が後シナプスニューロンシナプス膜に存在するNMDA受容体を刺激し,Ca^<2+>流入を起こし,上昇したCa^<2+>によってCaMキナーゼII活性化反応が惹起されることによると考えられている。本研究では,LTP誘導における分子機構をさらに分析する目的で,CaMキナーゼII,mitogen-activated protein kinase(MAPキナーゼ)活性化反応の関与を調べた。1)a)LTP誘導時,カリクリンA感受性プロテインホスファターゼ(PP2A)活性が減少し,Mg^<2+>依存性プロテインホスファターゼ(PP2C)活性は不変であった。b)PP2A調節サブユニットに対する特異的抗体を用いて調べると,55-kDa蛋白質は,PP2A調節サブユニットの一つであるB'αであることがわかった。2)a)LTP誘導時に,CaMキナーゼIIとMAPキナーゼ活性化反応を観察した。b)カルミダゾリウムを投与すると,LTP誘導およびCaMキナーゼII活性化反応は抑制され,MAPキナーゼ活性化反応は阻害されなかった。以上の結果は,LTP誘導には,CaMキナーゼII活性化反応が相関し,MAPキナーゼ活性化反応が相関しないことを示している。

不难想象形成的人类学习和记忆过程涉及大脑物质的变化。如前所述，该机制在归因于特定RNA，蛋白质或肽的新生成方面并不是很成功。当前强大的工作假设似乎是突触传递效率的持续增强。在持续刺激突触后，短期持续几分钟，长期增强时间跨越几天到几天，有时会形成几周。特别是，在海马CA1区域观察到的长期增强（LTP）被认为是动物学习和记忆的基本模型。 LTP诱导的分子机制被认为是从突触前神经元释放的谷氨酸刺激存在于突触后神经元突触膜中的NMDA受体，从而导致Ca^<2+> infux，而CAM激酶II激活反应由高含量的Ca^<2> <2>> <2>>。在这项研究中，我们研究了CAM激酶II，有丝分裂原激活蛋白激酶（MAP激酶）活化反应的参与，以进一步分析LTP诱导中分子机制。 1）a）在LTP诱导期间，Calicin A-敏感蛋白磷酸酶（PP2A）活性降低，Mg^<2+> - 依赖性蛋白磷酸酶（PP2C）活性不变。 b）使用针对PP2A调节亚基的特异性抗体的检查表明，55 kDa蛋白是B'α，是PP2A调节亚基之一。 2）A）在LTP诱导期间，观察到CAM激酶II和MAP激酶激活反应。 b）抑制了LTP诱导的和CAM激酶II激活反应的甲虫唑唑仑，而不是映射激酶激活反应。以上结果表明，CAM激酶II激活反应与LTP诱导相关，而MAP激酶激活反应无关。