遺伝子制御を伴う選択的シナプス可遡性の分子機構の解明

阐明选择性突触修复伴随基因调控的分子机制

基本信息

批准号：
12210138
负责人：
井ノ口馨
金额：
--
依托单位：
Waseda University
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12210138/
关键词：
シナプス可塑性長期増強遺伝子調節足場タンパク質海馬

项目摘要

vesl-1S遺伝子は海馬の長期持続型LTP(L-LTP)に伴い発現が誘導される。遺伝子産物であるVesl-1Sタンパク質はmGluR1/5やIP3受容体と相互作用する足場タンパク質であり、これら受容体のシナプス部位での機能的な配置を調節していると考えられている。Vesl-1Sを特異的に認識する抗体を作成し、シナプス可塑性に伴うVesl-1Sタンパク質の細胞内局在を調べた。海馬歯状回の1つの顆粒細胞はentorhinal cortexからmedial-(MPP)とlateral-(LPP)perforan pathの2つの入力を受けている。顆粒細胞とMPPのシナプスは主にmiddle molecular layer(MML)に、顆粒細胞とLPPのシナプスは主にouter molecular layer(OML)に局在している。無麻酔自由行動下雄ラットの貫通線維にテタヌス刺激を与えLTPを誘導しVesl-1Sタンパク質の局在を観察した。L-LTPを誘導するテタヌス刺激をあたえるとvesl-1S mRNAの発現誘導は顆粒細胞体層で認められたが、シナプス層であるMML/OMLには認められなかった。これに対し、長期持続型テタヌスをMPPに与えた時にはMMLに、LPPに与えた時にはOMLにVesl-1Sタンパク質の選択的な局在が観察された。シナプス前である同側のECには顕著なvesl-1S mRNAの発現誘導やVesl-1Sタンパク質の局在変化は認められながった。免疫電子顕微鏡法による解析の結果、Vesl-1Sタンパク質はシナプス後に存在していた。これらの事より神経細胞の可塑的変化に伴い細胞体で合成されたVesl-1Sタンパク質を、入力を受けたシナプス特異的に輸送する機構が存在することが明らかとなった。現在、より詳細な解析が可能なin vitro系、すなわち海馬初代培養ニューロンでVesl-1Sタンパク質の細胞内挙動をリアルタイムで解析できる系を開発中である。

vesl-1S 基因的表达在海马的长期 LTP (L-LTP) 过程中被诱导。基因产物 Vesl-1S 蛋白是一种与 mGluR1/5 和 IP3 受体相互作用的支架蛋白，被认为调节这些受体在突触位点的功能排列。我们创建了一种特异性识别 Vesl-1S 的抗体，并研究了与突触可塑性相关的 Vesl-1S 蛋白的细胞内定位。海马齿状回中的一个颗粒细胞接收来自内嗅皮层的两种输入：内侧（MPP）和外侧（LPP）穿孔路径。颗粒细胞与MPP之间的突触主要位于中分子层(MML)，颗粒细胞与LPP之间的突触主要位于外分子层(OML)。对未麻醉的自由活动的雄性大鼠进行破伤风刺激，诱导穿通纤维诱导LTP，观察Vesl-1S蛋白的定位。当施加诱导L-LTP的强直刺激时，在颗粒细胞体层中诱导vesl-1S mRNA表达，但在突触层MML/OML中不诱导表达。相比之下，当给予MPP长期破伤风时，在MML中观察到Vesl-1S蛋白的选择性定位，当给予LPP时，在OML中观察到Vesl-1S蛋白的选择性定位。在突触前同侧 EC 中未观察到 vesl-1S mRNA 表达的显着诱导或 Vesl-1S 蛋白的定位变化。免疫电镜分析显示 Vesl-1S 蛋白存在于突触后。这些发现揭示了一种特异性转运 Vesl-1S 蛋白的机制的存在，该蛋白是在神经元可塑性变化期间在细胞体内合成的，特别是在它接收输入的突触处。我们目前正在开发一种可以进行更详细分析的体外系统，即可以实时分析原代培养的海马神经元中 Vesl-1S 蛋白的细胞内行为的系统。