マウス小脳構築の分子メカニズムについての研究

小鼠小脑构建的分子机制研究

基本信息

批准号：
13210149
负责人：
古市貞一
金额：
$ 3.46万
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 (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではマウスの小脳構築の分子メカニズムを遺伝子レベルで明らかにすることを目的とした。Cupidinはグルタミン酸神経伝達系とアクチン細胞骨格系のアダプターとして生後発達中の小脳の後シナプス肥厚部(PSD)に存在する。以下の点を明らかにした。1)小脳初代培養顆粒細胞において、Cupidinはグルタミン酸刺激依存的に後シナプス部のクラスターから消失する。これはグルタミン酸で活性化されるNMDA受容体を介したCa^<2+>流入によって誘導される。2)海馬初代培養細胞における後シナプス形成過程で、Cupidinの細胞内動態は他のPSD蛋白質と関連している。3)アデノウイルスベクターを用いて海馬神経細胞にCupidinを発現させると樹状突起上にマッシュルーム型の棘突起の数が増加するが、N末端とC末端domainのみを発現させると棘突起特異性がなくなり形態が変化する。以上のことから、Cupidinは後シナプスの形態形成に関連してダイナミックな局在変化を示し、刺激依存的な後シナプスの変化にも関わることが示唆された。小脳構築における遺伝子発現プロファイルをAffymetrix GeneChipを用いてDNA microarray解析を行った。12,654遺伝子のうち81.6%がいずれかの小脳発達ステージで発現しており、そのうち2倍以上の発現変化を示すものは897遺伝子あることが分かった。これらを発現パターンや機能によってクラスタリングすることで、小脳形成の遺伝子発現の傾向を明らかにした。

本研究的目的是在基因水平上阐明小鼠小脑构建的分子机制。丘比特存在于出生后发育过程中小脑的突触后增厚（PSD）中，作为谷氨酸神经递质系统和肌动蛋白细胞骨架系统之间的适配器。澄清了以下几点。 1）在原代培养的小脑颗粒细胞中，丘比特以谷氨酸依赖性方式从突触后簇中消失。这是由Ca 2+ 通过谷氨酸激活的NMDA受体流入而诱导的。 2）在原代培养的海马细胞的突触后形成过程中，Cupidin的细胞内动态与其他PSD蛋白相关。 3) 使用腺病毒载体在海马神经元中表达 Cupidin 会增加树突上蘑菇状棘突的数量，但仅表达 N 端和 C 端结构域会降低棘突特异性，从而使其形状发生变化。这些结果表明，丘比特表现出与突触后形态发生相关的动态定位变化，并且还参与突触后刺激依赖性变化。使用 Affymetrix GeneChip 通过 DNA 微阵列分析小脑中的基因表达谱。结果发现，12654个基因中的81.6%在小脑发育的某个阶段表达，其中897个基因出现了一倍以上的表达变化。通过根据表达模式和功能对这些基因进行聚类，我们阐明了小脑形成中基因表达的趋势。