ニューロプシンによる海馬長期増強制御の細胞内シグナル解析

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16700323
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 石川 保幸 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (90346320)
• Keywords: 神経可塑性 / ニューロプシン / スパイン / アクチン / LTP

Research Abstract

神経可塑性関連プロテアーゼ
ニューロプシンは、これまでの研究でLTPの増強効果があることが示されていた。本研究ではこのニューロプシンによる増強効果がどのような細胞内シグナルを介しているのかを明らかにすることを目的としている。ニューロプシンは分泌型プロテアーゼで細胞外から効果を発揮すると考えられる。LTPのシグナルは多くは細胞内シグナルが修飾されることによる。中でもLTPは、そのシグナルの場であるスパインの形態変化を伴うことがある。スパインの形態変化は細胞骨格分子アクチンの重合脱重合にて制御されている。ニューロプシンによる増強効果に細胞骨格系の再構築が関与するかどうかを調べるためにアクチン重合阻害剤サイトカラシンD(cyt.D)で海馬スライスを処置し検討した。その結果、ニューロプシンによるLTPの増強効果はcyt.Dの処理によって完全に阻害することが明らかとなった。このことは、ニューロプシンの効果はスパイン細胞骨格系の再構築を促進している可能性を示唆している。実際にスパインの形態が変化しているのかをEGFPを海馬細胞に発現させリアルタイムイメージングを行った。ニューロプシンの処理によりスパインの安定化が観察された。このことから、ニューロプシンによってスパイン内の細胞骨格系の再構築が起こりスパインの安定化が誘導されたことが示唆された。現在、アクチンEGFPを発現させ実際にアクチンがどのような挙動をするかを観察している。しかしながら、詳細なニューロプシンによるLTP増強効果を調べるためには更なるシグナル系を探索しなければならない。