中枢シナプス生後発達分化の細胞分子メカニズム

中枢突触出生后发育分化的细胞和分子机制

• 批准号: 13002004
• 负责人: 高橋 智幸
• 金额: $ 344.45万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13002004/
• 关键词: 生後発達; シナプス; AMPA受容体; ダイナミン; エンドサイトーシス; NCS-1; cAMP; Caチャネル; K電流; シナプス可塑性; アデノシン; レセプター飽和; 微小シナプス電流; 神経終末端; シナプス小胞; Ca電流; シナプス増強; グルタミン酸; シプナス; 伝達効率; calyx of Held; PKC; Gタンパク質; レセプター

(1)生後発達に伴う興奮性シナプス応答時間短縮におけるAMPA型グルタミン酸受容体サブユニットの役割:単一細胞RT-PCR法を用いて、生後発達に伴うAMPA受容体電流脱感作時間の短縮にGluR4 flopの発現増加が寄与することを明らかにした。また、生後発達に伴うAMPA受容体媒介性シナプス電流下降相の短縮にはAMPA受容体チャネルの脱感作時間の短縮と共に、開口時間の短縮が関与することが明らかになった。(Koike-Tani et al 2005 J Neurosci)。(2)神経終末端シナプス小胞の回収に関与するGタンパク質:聴覚中継シナプスcalyx of Heldにおけるendocytosisは専ら単量体Gタンパク質dynaminに依存することが明らかになった(Yamashita et al,2005 Science)。(3)神経終末端Ca電流の活動依存性増強分子機構:Ca電流の活動依存性増強はCa結合タンパク質NCS-1によって媒介されることを以前に報告したが、NCS-1依存性のCa電流増強はP/Q型Caチャネル特異的で、シナプス伝達の増強に寄与することが明らかになった(Ishikawa et al 投稿中)。(4)cAMP依存性シナプス増強分子機構:神経末端のcAMP濃度が上昇すると伝達物質の放出が増強されることを直接的に証明した。更に、この作用はAkinaseに依存せず、cAMP-GEF (Epac)に依存性することが明らかになった(Kaneko et al,2004 J Neurosci)。(5)神経終末端Caチャネルサブタイプの生後発達スイッチを制御する分子機構の解明:Caチャネルサブユニットの選別分子機構に関して、Caチャネルのα_1サブユニットに特異的に結合する新たなタンパク質を2種類見出した、そのうちのひとつはN型Caチャネルα_<1B>サブユニットに特異的な結合を示した(未発表)。

(1) AMPA型谷氨酸受体亚基在缩短与产后发育相关的兴奋性突触反应时间中的作用：利用单细胞RT-PCR，我们研究了与产后发育相关的AMPA受体电流脱敏时间的缩短，我们发现表达增加。 GluR4 的失败促成了这一点。此外，还发现出生后发育过程中AMPA受体介导的突触电流下降期的缩短涉及AMPA受体通道脱敏时间的缩短以及开放时间的缩短。 （Koike-Tani 等人，2005 年《神经科学杂志》）。 (2)G蛋白参与神经末梢突触小泡的恢复：Held的听觉中继突触花萼中的内吞作用被揭示完全依赖于单体G蛋白动力(Yamashita等，2005 Science)。 (3)神经末梢Ca电流的活性依赖性增强的分子机制：我们之前报道了Ca电流的活性依赖性增强是由Ca结合蛋白NCS-1介导的，并且揭示了这种增强是P/特异性的； Q 型 Ca 通道并有助于增强突触传递（Ishikawa 等人提交）。 (4)cAMP依赖性突触增强的分子机制：我们直接证明了增加神经末梢cAMP浓度可增强递质释放。此外，发现该效应不依赖于激酶并且依赖于cAMP-GEF(Epac)(Kaneko等人，2004 J Neurosci)。 (5)阐明控制神经末梢Ca通道亚型出生后发育转换的分子机制：关于Ca通道亚基选择的分子机制，我们鉴定了两种与Ca通道α_1亚基特异性结合的新蛋白。发现其中之一显示出与 N 型 Ca 通道 α_<1B> 亚基的特异性结合（未发表）。

项目成果

Vesicle endocytosis requires dynamin-dependent GTP hydrolysis at a fast CNS synapse

• DOI: 10.1126/science.1103631
• 发表时间: 2005-01-07
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Yamashita, T;Hige, T;Takahashi, T
• 通讯作者: Takahashi, T

Tsujimoto T, Jeromin A, Saitoh N, Roder JC, Takahashi T: "Neuronal calcium sensor 1 and activity-dependent facilitation of P/Q-type calcium currents at presynaptic nerve terminals"Science. 275. 2276-2279 (2002)

Tsujimoto T、Jeromin A、Saitoh N、Roder JC、Takahashi T：“神经钙传感器 1 和突触前神经末梢 P/Q 型钙电流的活动依赖性促进”科学。

Presynaptic mechanism underlying cAMP-dependent synaptic potentiation

• DOI: 10.1523/jneurosci.0999-04.2004
• 发表时间: 2004-06-02
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Kaneko, M;Takahashi, T
• 通讯作者: Takahashi, T

Ishikawa T., Nakamura Y., Saitoh N., Li W.B., Iwasaki S., Takahashi T.: "Distinct roles of Kv1 and Kv3 potassium channels at the calyx of Held presynaptic terminal"J.Neurosci.. 23. 10445-10453 (2003)

Ishikawa T.、Nakamura Y.、Saitoh N.、Li W.B.、Iwasaki S.、Takahashi T.：“Kv1 和 Kv3 钾通道在 Held 突触前末端花萼的不同作用”J. Neurosci.. 23. 10445-10453

Saitoh N. et al.: "Activation of the epsilon isoform of protein kinase C in the mammalian nerve terminal"Proc. Natl. Sci. USA. 98. 14017-14021 (2001)

Saitoh N.等人：“哺乳动物神经末梢中蛋白激酶C的ε亚型的激活”Proc。