ペプチドによる神経修飾作用とペプチド開口放出調節の分子生理学的解析

肽神经调节作用的分子生理分析和肽胞吐作用的调节

基本信息

批准号：
03F03319
负责人：
岡良隆
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

10個のアミノ酸よりなる生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)ペプチドは脊椎動物の生殖に重要なだけでなく,脳内のGnRH受容体を介して神経修飾を行うことが知られている。形態学的には、今回の研究対象となった終神経GnRH系のほか、視索前野及び中脳にも異なる分子種のGnRHペプチドを産生し、機能的にも異なる合計3つのGnRH神経系が脳内に存在することが脊椎動物を通じてわかっており、興味をもたれている。今回研究対象としたのは、当研究室の従来の研究結果から、脳内に広く投射してGnRHペプチドを放出し、GnRH受容体を持つニューロンに神経修飾作用を及ぼすことが知られている終神経GnRHニューロンである。従来の研究から、このGnRH細胞は免疫組織化学よりsGnRHと呼ばれる分子種のGnRHを産生すること、電気生理学的に、GnRH受容体を介して自己・旁分泌的にGnRHを受容し、自発活動などに影響を受けること、などがわかっている。そこで、今回の研究では、GnRH単一細胞からパッチクランプにて電気生理学的記録をした後に記録した細胞だけの細胞質をパッチピペットを用いて吸引し、それを出発材料として逆転写PCRする方法(RT-PCR)を用いて、熱帯魚ドワーフグーラミーの終神経GnRHニューロンに発現するGnRHおよびGnRH受容体(GnRHR)のタイプを同定した。特徴的かつ規則的な自発活動であるペースメーカー活動を記録した終神経GnRHニューロンにおいてこのような解析を行った結果、当研究室でドワーフグーラミーの脳からクローニングした3種類のGnRH受容体遺伝子のうちdgGnRHR1-1,1-2の2種類およびsGnRH遺伝子が発現していることが分かった。一方、dgGnRH-R2は発現していないことがわかった。これらは、GnRHニューロンにおいてGnRH受容体サブタイプの機能や、共役するGタンパク質及び細胞内情報伝達系が多様化している可能性を考えると大変興味深い結果であり、今後はこれらの問題について分子生理学的に解析していく予定である。

促性腺激素释放激素 (GnRH) 肽由 10 个氨基酸组成，不仅对脊椎动物的繁殖很重要，而且还可以通过大脑中的 GnRH 受体进行神经调节。从形态上看，除了本研究的对象的终末神经GnRH系统外，视前区和中脑也产生不同分子类型的GnRH肽，并且已知总共存在三种功能不同的GnRH神经系统。脊椎动物的大脑中存在它，并且引起了极大的兴趣。本次研究的对象是GnRH肽，根据我们实验室之前神经元GnRH神经元的研究结果，GnRH肽广泛投射到大脑中并释放GnRH肽，对具有GnRH受体的神经元产生神经调节作用。先前的研究表明，基于免疫组织化学，这些 GnRH 细胞产生一种称为 sGnRH 的 GnRH 分子种类，并且它们通过 GnRH 受体以自动和分泌的方式接收 GnRH，并具有自发活性。因此，在本研究中，我们使用膜片钳对单个GnRH细胞进行电生理记录，然后使用膜片吸管仅吸出记录的细胞的细胞质，并使用其作为起始材料进行逆转录PCR（RT-PCR）鉴定热带鱼侏儒古拉米终末神经 GnRH 神经元中表达的 GnRH 和 GnRH 受体 (GnRHR) 的类型。通过对记录起搏器活动（特征性且有规律的自发活动）的终末神经 GnRH 神经元进行分析，结果发现，从我们的侏儒古拉鱼脑中克隆的 3 种 GnRH 受体基因中，实验室发现表达了两种类型的dgGnRHR1-1、1-2和sGnRH基因。另一方面，发现dgGnRH-R2不表达。考虑到 GnRH 受体亚型、偶联 G 蛋白和细胞内信号转导系统的功能在 GnRH 神经元中多样化的可能性，这些结果非常有趣，我们计划对此进行进一步分析。