Gqα遺伝子欠失マウスを用いた海馬シナプス可塑性の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09878196
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 三浦 正巳 理化学研究所, 細胞神経生理研究チーム, 研究員 (40291091)
• Keywords: Hippocampus / CA1 / long-term potentiation / Gq / Gprotein / mutant / metabotropic glutamate receptor

Research Abstract

海馬のシナプス可塑性は学習や記憶の細胞レベルでの基礎過程と考えられ、この研究をとおしてシナプスでの信号伝達自身の機構の解明が進んでいる。代表的シナプス可塑性現象の長期増強(LTP)誘導の細胞内機構の研究では、NMDA型グルタミン酸受容体からのCa^<2+>流入がCa^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)を活性化すること、代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)からホスホキパーゼCをかいした経路がプロテインキナーゼC(Cキナーゼ)を活性化することがLTP誘導に必要とする報告が多くある。しかし、後者の経路(mGluRからCキナーゼ)の間に位置するGq蛋白質がLTP誘導に関与する報告はない。他の百日咳毒素感受性G蛋白質も含めた研究での結果は一定していない。本研究はGαq遺伝子欠失マウスを用いてLTPとGαq蛋白質の関係を解明することを目的とする。Gαq遺伝子欠失マウス(MT)は明らかな海馬の解剖学的異常を示さない。海馬薄切片法を用いて興奮性後細胞電位(epsp)を細胞外記録で記録し、epsp起始部の傾き(slope)によりシナプス伝達強度を評価した。MTは同腹の野生型(WT)との比較で、刺激強度とslopeの関係、Paired Pulse Facilitation(PPF)に差を示さず、シナプス伝達の基本的能力は保たれていた。CA1、CA3のLTPは時間経過、大きさとも差がなかった。しかし、CA1のLTPの閾値が上昇していた。この閾値の上昇がGαqと結合する受容体のいずれと関係したものかを薬理学的に検討し、mGluRをかいすることが示唆された。