2010 Fiscal Year Annual Research Report
BDNFプロドメインの新しい生理作用に関する構造生物学と神経生理学の融合研究
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22500305
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
小島 正己 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 研究グループ長 (40344171)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 助教 (90346320)
上垣 浩一 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 主任研究員 (00356544)
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| Keywords | 神経栄養因子 / 海馬 / LTD / endocytosis / 細胞イメージング / シナプス |
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| Research Abstract |
電気生理学的手法を用いたBDNFプロドメイン(BDNF pro-peptide)の機能解析
BDNFはLTPを促進しLTDを抑制する(Reichardt,Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 2006)。一方、proBDNFはLTDを促進しスパイン密度を低下させる(Woo et al., Nat. Neurosci., 2005 ; Koshimizu et al., Mol. Brain, 2009)。つまり、BDNF依存的なシナプス可塑性において、BDNFプロドメイン(BDNF pro-peptide)はBDNFに対する相反的に作用する可能性が推察される。本年度は、1)BDNFプロドメイン単独処理によるbasal synaptic transmissionへの効果について検証した。つまり、昨年度見出したBDNF pro-peptideのLTD促進効果の分子メカニズムについて電気生理学および細胞イメージングの解析を行った。BDNF pro-peptide等の組換え蛋白質の調整は21年度と同様に行った。その結果、BDNF pro-peptideのLTDにはp75受容体が必須であることが、p75受容体アンタゴニストREX、p75ノックアウトマウスを用いた研究から見出された。このようなBDNF pro-peptideについて、AMPA受容体GluAlのendocytosisに対する効果を培養海馬神経細胞のイメージングにより検証した。その結果、BDNF pro-peptideで処理した細胞では、NMDA添加により促進されるGluAlのendocytosisが有意に促進されていることが見出された。以上の結果から、BDNF pro-peptideのLTD促進作用はp75受容体を介していること、LTDメカニズムであるAMPA受容体のendocytosisを促進する作用があることが見出された。
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