高次脳機能におけるグルタミン酸受容体の役割と作用機構

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07407005
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 中西 重忠 京都大学, 医学研究科, 教授 (20089105)
• Keywords: グルタミン酸受容体 / NMDA受容体 / ノックアウト マウス / 記憶 / 視覚情報処理 / 海馬体 / 小脳 / Ca^<2+>情報処理

Research Abstract

本研究の目的は、グルタミン酸神経伝達系の制御機構を明らかにすることによって、脳機能発現の基礎をなす機構を明らかにすることである。平成8年度は種々のグルタミン酸受容体のノックアウトマウスを作製することにより、以下の多くの新しい事実を明らかにした。
1.メタボトロピック・グルタミン酸受容体サブタイプ6(mGluR6)は明暗の識別において明るさを決定する受容体であること、又本受容体が欠損すると視覚刺激には反応するが、明暗の識別が顕著に低下することを明らかにした。
2.mGluR2は海馬の長期抑圧に必須の受容体であること、一方mGluR2を介した長期抑圧は空間記憶に関わっていないことを明らかにした。
3.小脳顆粒細胞のNMDA受容体のNR2A、NR2Cサブユニットは筋肉運動の調整に必須であり、両サブユニットが欠損すると協調した運動の障害が起こることを明らかにした。
4.mGluR1とmGluR5は共にIP_3/Ca^<2+>細胞内伝達系に共役するが、Ca^<2+>の反応性が異なり、プロテインキナーゼCによる受容体の燐酸化の有無がmGluRのCa^<2+>oscillationの生成を決定していることを明らかにした。
5.mGluRに対する種々のアゴニスト、アンタゴニストをフェニルグリシンをもとに合成し、アゴニスト、アンタゴニストの構造活性相関を明らかにし、新たなアゴニスト、アンタゴニストの開発の道を開いた。

Research Products

• [Publications] M.Yokoi,et al.: "Impairment of hippocampal mossy fiber LTD in mice lacking mGluR2." Science. 273. 645-647 (1996)
• [Publications] S.Kawabata,et al.: "Calcium oscillations controlled by phosphorylation of metabotropic glutamate receptors." Nature. 383. 89-92 (1996)
• [Publications] K.Moriyoshi,et al.: "Labeling neural cells using adenoviral gene transfer of membrane-targeted GFP." Neuron. 16. 255-260 (1996)
• [Publications] K.Tomita,et al.: "Mammalian hairy and enhancer of split homolog 1 regulates differentiation of retinal neurons and is essential for eye morphogenesis." Neuron. 16. 723-734 (1996)
• [Publications] H.Kadotani,et al.: "Motor discoordination results from combined gene disruption of the NMDA receptor NR2A and NR2C subunits,but not from single disruption of the NR2A or NR2C subunit." The Journal of Neuroscience. 16. 7859-7867 (1996)
• [Publications] S.Nakanishi,et al.: "Functions and roles of glutamate receptors in synaptic transmission and plasticity." Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. (in press). (1997)