マウス小脳顆粒細胞の分化における分子生物学的機構の解明

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780758
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 尾崎 美和子 理化学研究所, 細胞内情報研究チーム, 研究員 (30291058)
• Keywords: Neuregulin / ErbB / cerebellum / Activity-Dependent / NMDA-receptor / synaptogenesis / development

Research Abstract

本研究は小脳を研究対象とし、高次機構の基礎にある過程(シナプスの可塑性)を分子レベルから明かにしようとしている。私は、これまで小脳顆粒細胞-苔状線維間のシナプスに着目してシナブスの可塑性の研究を進めてきた。その結果、ニューレグリンと呼ばれる多機能性分化増殖因子が、ある特定の神経活動下、NMDAレセプターの遺伝子発現を制御し、顆粒細胞-苔状線維間のシナプス形成と維持に重要な役割を果たしていることを発見した(Ozaki et a1,1997,Nature)。NMDA受容体のアンタゴニストであるAP5はNMDAレセプター(NR2Cサブユニット)の発現をブロックすることから、NR2Cの発現にはニューレグリンだけでなく同時にNMDA受容体を介した、特異的な神経活動が必要であることも明らかになった。更にニューレグリンのレセプターである、ErbB(ErbBl〜4)の小脳での発現状態を解析したところ、NMDAレセプターの遺伝子発現にはErbB2とErbB4が、シナプス形成の後期にはErbB3が重要な働きをしていることが示唆された(0zki et al,1998,Neurosci.Res.)。小脳におけるNMDAレセプターNR2Cサブユニットの発現は、生後小脳後方より前方に向かってゆっくりゾーンを形成しながら進んでいくが、DiIによる苔状線維の標識により苔状線維の挙動を発生段階を追って調べていくとNR2C遺伝子の発現には苔伏線維の神経支配が関与している可能性が示唆された(Ozaki et al,1998,In:NeuralDeve1opment,Ozaki et al,1999,準備中)。更に、マウスの小脳タイプのニューレグリンをクローニングし、リコンビナント蛋白を作成することにより、ニューレグリン蛋白の性質を解析した。またニューレグリンに対する抗体を作成し、In vivoでのニューレグリン蛋白の分布を明らかにした。小脳に存在するニューレグリンは主にニューレグリンβ1型であり、膜貫通型ニューレグリンとして存在し、刺激依存的に分泌型ニューレグリンを産生していることが解った(Ozaki et al,1999,投稿中)。

Research Products

• [Publications] Kouichi Itoh: "Activity-Dependent Regulation of N-cadherin in DRG Neurons : Differential Regulation of N-cadherin NCAM and H by Distinct Pattern of Action Potential" J.Neurobiol.33. 735-748 (1997)
• [Publications] Miwako Ozaki: "Neuregulin-β induces expression of an NMDA-receptor subunit" Nature. 390. 691-694 (1997)
• [Publications] Miwako Ozaki: "Expression of receptors for nuregulins, ErbB2, ErbB3 and ErbB4 in developing mouse cerebellum." Neurosci.Res.30(4). 351-354 (1998)
• [Publications] Miwako Ozaki: "Neural Development" Springer-Verlag., 5 (1998)
• [Publications] Miwako Ozaki: "CLINICAL NEUROSCIENCE (In press)" 中外医学社, (1999)