活動依存的グリシン受容体凝集の研究

活性依赖性甘氨酸受体聚集的研究

基本信息

批准号：
18680033
负责人：
平田普三
金额：
$ 19.05万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

アミノ酸であるグリシンは抑制性神経伝達物質であり、グリシン受容体は脊椎動物の中枢神経に広く存在している。グリシン受容体を構成する分子には分子量48kDのα、58kDのβという2種類のサブユニットがあるが、受容体としてはαサブユニットのみから成る5量体とαサブユニット2つとβサブユニット3つから成る5量体があり、前者はシナプス局在できないが、後者はシナプスに局在し、シナプス伝達に関わると考えられている。ラットの培養細胞を用いた過去の知見から、グリシン受容体の凝集が受容体の活性に依存することが示唆されていた。本研究はゼブラフィッシュを用いて、グリシン受容体の凝集の活動依存性を解析することを目的とする。平成18年度はグリシン受容体凝集の時間経過を脊髄ニューロンで解析し、受精後24時間のステージでは凝集は観察されないが、48時間から96時間にかけてクラスターが増加し、96時間から120時間にかけて減少し、安定する特徴的な変動をすることを見いだした。ストリキニンはグリシン受容体を特異的に阻害することが知られている。発生過程のゼブラフィッシュにストリキニンを作用させてグリシン受容体を介する神経伝達を阻害すると、グリシン受容体のクラスターが見られなくなった。グリシン受容体遺伝子の転写、翻訳、また膜表面へのタンパクの発現には異常はないようで、凝集に異常があると考えられた。これはグリシン受容体の凝集が発生過程においても活動依存的であることを示すものでもあった。脊髄のニューロンで解析する限り、個々のニューロンの分裂や総数が問題になるので、平成19年度は特定の細胞でクラスター数を解析する実験系を確立する目的で、後脳に1対存在するマウスナー細胞に注目して、この同定可能ニューロンでグリシン受容体凝集を解析した。マウスナー細胞は抗ニューロフィラメント抗体(3A10)で染色される後脳第4分節の大きな細胞として同定できた。マウスナー細胞でも受容体クラスターは一過的に増加した後に一定数に落ち着く傾向が見られ、これも活動依存性を示唆するものであった。以上より、ゼブラフィッシュにストリキニンを加えるという単純な実験により、発生期のグリシン受容体凝集、すなわちグリシン作動性シナプスの形成を研究する新しい実験系が確立したと言え、現在その分子基盤の解析を進めている。

氨基酸甘氨酸是一种抑制性神经递质，甘氨酸受体广泛存在于脊椎动物的中枢神经系统中。构成甘氨酸受体的分子具有两种类型的亚基，α的分子量为48 kd和β，分子量为58 kd，但受体包括仅由α亚基组成的五聚体，两个α亚基和三个β亚基。前者不能在突触上定位，但是后者被认为本地化为突触，被认为与突触传播有关。先前使用培养的大鼠细胞的发现表明甘氨酸受体聚集取决于受体活性。这项研究旨在使用斑马鱼分析甘氨酸受体聚集的活性依赖性。在2006年，使用脊髓神经元分析了甘氨酸受体聚集的时间过程，尽管在受精后24小时未观察到阶段的聚集，但簇从48小时增加到96小时，并从96小时降低到120小时，从而导致稳定的特性波动。已知strikinin特异性抑制甘氨酸受体。当使用脊椎蛋白通过甘氨酸受体来抑制神经传递，通过作用于发育性斑马鱼，甘氨酸受体的簇不再可见。在膜表面的转录，翻译和蛋白质表达中似乎没有异常，并且认为聚集异常存在。这也表明，即使在发育过程中，甘氨酸受体聚集也依赖于活性。至于分析与单个神经元的分裂和总数有关，为了建立一个实验系统来分析特定细胞中的簇数，我们专注于后脑中的一对鼠细胞，并分析了在这些可识别神经元上的甘氨酸受体聚集。在用抗神经丝抗体（3A10）染色的第四个后脑段中，可以将鼠类细胞鉴定为大细胞。在慕斯细胞中，瞬态增加后，受体簇倾向于将其定位为一定数量，这也表明了活性依赖性。从上面，一个简单的实验将斑马鱼添加到斑马鱼中已经建立了一个新的实验系统，以研究新生的甘氨酸受体聚集，即甘氨酸 - 能突触的形成，目前正在对其分子基础进行分析。

项目成果

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专利数量（0）

小型魚類を用いた筋疾患モデル研究

小鱼肌肉疾病模型研究

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
平田普三;他;Louis Saint-Amant;平田普三;平田普三;平田普三;平田普三
通讯作者：
平田普三

Non-sense mutations in the dihydropyridine receptor β1 gene, CACNB1, paralyze zebrafish relaxed mutants.

二氢吡啶受体 β1 基因 CACNB1 的无义突变使斑马鱼松弛突变体瘫痪。

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Cell Calcium 39・2
影响因子：
0
作者：
Liu Z;Nukazuka A;Takagi S;Weibin Zhou
通讯作者：
Weibin Zhou

Zebrafish relatively-relaxde mutants have a ryanodine receptor defect, show slow swimming and provide a model of multi-minicore disease

斑马鱼相对松弛突变体具有兰尼碱受体缺陷，表现出缓慢的游动并提供了多微核心疾病的模型

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Development 134
影响因子：
0
作者：
Susumu Higa;所崇;北島勲;大塚稔久;Toshihisa Ohtsuka;所崇比嘉進北島勲大塚稔久;Louis Saint-Amant;比嘉進井上英二所崇北島勲大塚稔久;平田普三
通讯作者：
平田普三

ゼブラフィッシュを用いた運動の生理遺伝学的解

斑马鱼运动的生理遗传分析

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tagawa K;et. al.,;榎戸靖;Tagawa et al.;Marubuchi et al.;榎戸靖;榎戸靖;榎戸靖;榎戸靖;榎戸靖;Louis Saint-Amant;平田普三;平田普三;Weibin Zhou;岡新一;平田普三;平田普三;渡邉貴樹;Eric Horstick;Sean Low;平田普三;平田普三
通讯作者：
平田普三

Impaired fatty acid utilization in thioredoxin binding protein-2 (TBP-2)-deficient mice : a unique animal model of Reye syndrome.

硫氧还蛋白结合蛋白 2 (TBP-2) 缺陷小鼠的脂肪酸利用受损：雷氏综合征的独特动物模型。