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NMDA受容体のMg^<2+>ブロック特性が学習・記憶形成に果たす役割の遺伝学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 16015339
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関(財)東京都医学研究機構

研究代表者

齋藤 実  財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (50261839)

研究分担者 宮下 知之  財団法人東京都医学研究機構, 研究員 (70270668)
研究期間 (年度) 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワードNMDA受容体 / 学習記憶 / 分子メカニズム / ショウジョウバエ
研究概要

NMDA受容体(NR)サブユニットNR1のショウジョウバエホモローグdNR1はMg2+ブロックに必要なアミノ酸配列を持つが、NR2ホモローグdNR2ではMg2+ブロックに必要なアミノ酸配列を持たない。dNR1タンパクは匂い記憶に重要なキノコ体、antennal lobe、optic lobeなどのシナプス部位に存在し、dNR1、dNR2 mRNA両者とも同じ領域に由来する細胞に共発現している。ショウジョウバエの培養細胞であるシュナイダー(S2)細胞に発現系を変更してdNRの電気生理学的性質を調べたところ、dNR1、dNR2の2つで構成されるチャネルはショウジョウバエの生理学な細胞外Mg2+濃度(20mM)で、ほ乳類NRと同様のMg2+ブロック特性を示すことが分かった。dNR1の発現変異体を用いて、匂い学習記憶行動の解析を行った。変異体は初期学習や麻酔耐性記憶には異常を示さなかった。しかし、タンパク合成依存性の長期記憶に顕著な障害が見られた。これらのことからdNRは学習獲得やタンパク合成非依存性の記憶ではなく、長期記憶に関わる記憶情報の処理過程で、重要な役割を持つことが示唆された。
Mg2+ブロックが、学習記憶行動において、どのような機能的意義をもつかを解明するため、Mg2+ブロックを消失するようにアミノ酸配列の変異を入れたdNR1(N631Q)[Mg2+ブロック消失型]とdNR2をS2細胞に共発現させ電気生理学的解析を行った。その結果、この組み合わせではMg2+ブロックが消失していることが認められた。そこでdNR(N631Q)を過剰発現させたトランスジェニックフライで、匂い学習を調べた。これまでの予備的実験では、dNR1に対する先の変異体、トランスジェニックフライ同様の結果、即ち、正常な初期学習と長期記憶障害が観察された。

報告書

(1件)
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] NMDA receptors mediate olfactory learning and memory in Drosophila.2005

    • 著者名/発表者名
      Xia S^*, Miyashita T^*, Fu T-G^*, Lin W-Y, Wu C-L, Pyzocha L, Lin I-R, Saitoe M, Tully T, Chiana A-S.
    • 雑誌名

      Current Biology (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Drosophila as a novel animal model for studying the genetics of age-related memory impairment2005

    • 著者名/発表者名
      Saitoe M, Tamura T, Ito N, Horiuchi J
    • 雑誌名

      Rev Neurosci (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Can flies shed light on our own age-related memory impairment?2005

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi J, Saitoe M
    • 雑誌名

      Ageing Res Rev 4

      ページ: 83-101

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of the memory component that decays with age in Drosophila.2004

    • 著者名/発表者名
      Saitoe M, Tamura T, Horiuchi J, Ito N
    • 雑誌名

      Jpn J Neuropsychopharmacol 24

      ページ: 231-237

    • NAID

      10015423438

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 加齢により傷害される記憶過程とその遺伝子経路の同定2004

    • 著者名/発表者名
      齊藤 実
    • 雑誌名

      バイオインダストリー 21

      ページ: 27-35

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] ブレインサイエンスレヴュー20042004

    • 著者名/発表者名
      齊藤 実
    • 総ページ数
      15
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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