Physiological role of neuronal glutamate transporters: control of extrasynaptic glutamate diffusion-mediated modification of synaptic transmission

神经元谷氨酸转运蛋白的生理作用：控制突触外谷氨酸扩散介导的突触传递修饰

• 批准号: 23500457
• 负责人: SATAKE Shin'Ichiro
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23500457/
• 关键词: エタノール; グルタミン酸輸送体; 小脳; プルキンエ細胞; 登上線維; 籠細胞; スライスパッチクランプ法; バーグマングリア

In response to repetitive activation of the climbing fibers (CFs), GABA release at basket cell (BC)-Purkinje cell (PC) synapses in the cerebellar cortex is suppressed through extrasynaptic diffusion of the CF transmitter glutamate and following activation of AMPA receptors that expressed on BC axon terminals. We found that the CF-induced presynaptic inhibition of cerebellar GABAergic transmission is suppressed by ethanol (EtOH) at a clinically relevant concentration (25-50 mM). Pharmacological blockade of the neuronal glutamate transporter EAAT4 not only augmented the CF-induced inhibition of GABAergic transmission but also abolished the suppressive action of EtOH on the CF-induced inhibition. This EtOH action was diminished by inhibitors for protein kinase C (PKC) and phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K). These results suggest that EtOH acutely potentiates EAAT4-mediated glutamate uptake in PCs through PKC/PI3K-mediated protein phosphorylation.

为了响应攀爬纤维 (CF) 的重复激活，小脑皮质中的篮细胞 (BC)-浦肯野细胞 (PC) 突触处的 GABA 释放通过 CF 递质谷氨酸的突触外扩散以及随后表达的 AMPA 受体的激活而受到抑制在 BC 轴突终端上。我们发现，临床相关浓度 (25-50 mM) 的乙醇 (EtOH) 可抑制 CF 诱导的小脑 GABA 能传递的突触前抑制。神经元谷氨酸转运蛋白 EAAT4 的药理学阻断不仅增强了 CF 诱导的 GABA 能传递抑制，而且消除了 EtOH 对 CF 诱导的抑制的抑制作用。蛋白激酶 C (PKC) 和磷脂酰肌醇 3-激酶 (PI3K) 抑制剂会减弱乙醇的这种作用。这些结果表明，EtOH 通过 PKC/PI3K 介导的蛋白质磷酸化急剧增强 PC 中 EAAT4 介导的谷氨酸摄取。

项目成果

小脳顆粒細胞のシナプス小胞多重性放出におけるCa v 2.1 チャネルの役割

Ca v 2.1 通道在小脑颗粒细胞突触小泡多重释放中的作用

• 发表时间: 2012
• 作者: 佐竹 伸一郎; 井本 敬二
• 通讯作者: 井本 敬二

Increased inhibitory neurotransmission in the cerebellum of the Atp1a3-deficient heterozygous mice

Atp1a3 缺陷杂合小鼠小脑抑制性神经传递增加

• 发表时间: 2013
• 作者: Ikeda K.; Satake S.; Kawakami K.
• 通讯作者: Kawakami K.

Physiological interactions between neurons and glia: roles of transporters in the control of intersynaptic crosstalk.

神经元和神经胶质细胞之间的生理相互作用：转运蛋白在控制突触间串扰中的作用。

• 发表时间: 2013
• 作者: Konishi S.; Satake S.
• 通讯作者: Satake S.

Atp1a3 +/- マウス小脳皮質において登上線維伝達物質のシナプス外拡散は強く抑制されている

Atp1a3 +/- 小鼠的小脑皮层中攀爬纤维递质的突触外扩散受到强烈抑制

• 发表时间: 2013
• 作者: 佐竹 伸一郎; 池田 啓子; 川上 潔; 井本 敬二
• 通讯作者: 井本 敬二

Enhanced inhibitory neurotransmission in the cerebellar cortex of Atp1a3-deficient heterozygous mice.

Atp1a3 缺陷杂合小鼠小脑皮质的抑制性神经传递增强。

• DOI: 10.1113/jphysiol.2012.247817
• 发表时间: 2013
• 作者: Ikeda K.; Satake S.; Onaka T.; Sugimoto H.; Takeda N.; Imoto K.; Kawakami K.
• 通讯作者: Kawakami K.