細胞膜骨格蛋白質によるNMDA受容体の機能制御機構の解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680755
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 山田 康枝 山口大学, 医学部, 助手 (00166737)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高 知愛 山口大学, 医学部, 助手 (70314797) ; 木村 佳弘 山口大学, 医学部, 講師 (90301308) ; 乾 誠 山口大学, 医学部, 教授 (70223237)
• Keywords: NMDA受容体 / PSD-95 / グルタミン酸受容体 / Xenopus oocyte / 二電極膜電位固定法 / チロシンリン酸化酵素 / プロテインキナーゼC / 亜鉛

Research Abstract

細胞膜骨格蛋白質PSD-95によりε1/ζ1サブタイプNMDA受容体がどのような作用を受け、その活性を制御されているかを調べるために、アフリカツメガエル卵母細胞発現系においてε1/ζ1サブタイプNMDA受容体とPSD-95を共発現させ、その効果を検討した。
1)これまでに、ε2/ζ1サブタイプNMDA受容体へのPSD-95の効果を検討し、PSD-95がプロテインキナーゼCによる活性化を抑制し、グルタミン酸に対する感受性の低下を起こすことを報告している。ε1/ζ1サブタイプNMDA受容体では、PSD-95はプロテインキナーゼCによる活性化を抑制したが、グルタミン酸に対する感受性には影響を与えず、ε2/ζ1サブタイプNMDA受容体の場合と異なる性質を示した。
2)PSD-95は、ε1/ζ1サブタイプNMDA受容体のチロシンリン酸化酵素による活性化を消失させた。チロシンリン酸化化酵素による活性化の消失はPDZドメイン欠失変異体でみられなかったことから、PSD-95に特異的であると考えられた。
3)ε1/ζ1サブタイプNMDA受容体は低濃度Zn^<2+>によりチャンネル活性が抑制されるが、PSD-95存在下では、この抑制は認められなかった。チロシンリン酸化化酵素によるε1/ζ1サブタイプNMDA受容体の活性化はZn^<2+>の阻害の抑制の結果であると考えられており、PSD-95はε1/ζ1サブタイプNMDA受容体をZn^<2+>の阻害のかからない活性化の状態にしていることが考えられる。
4)以上の結果より、PSD-95はε2/ζ1サブタイプNMDA受容体のみならず、ε1/ζ1サブタイプNMDA受容体もε2/ζ1サブタイプNMDA受容体とは又異なった形式で機能的に制御していることが明らかとなった。これらの結果はε1/ζ1サブタイプNMDA受容体のシナプスでの機能を考える上で重要な知見となる。

Research Products

• [Publications] Zhai,J.: "Cardiac-specific overexpression of a superinhibitory pentameric phospholamban mutant enhances inhibition of cardiac function in vivo."J.Biol.Chem.. 275(14). 10538-44 (2000)
• [Publications] Zvaritch,E.: "The transgenic expression of highly inhibitory monomeric forms of phospholamban in mouse heart impairs cardiac contractolity."J.Biol.Chem.. 275(20). 14985-91 (2000)