海馬神経細胞における転写因子と神経栄養因子の遺伝子発現のメカニズム

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04268215
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 小幡 邦彦 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (60013976)
• キーワード: 海馬 / in situハイブリダイゼーション / カイニン酸 / c-fos / 神経栄養因子 / ソマトスタチン / スライス標本 / けいれん

研究概要

可塑性の高い脳部位である海馬について、神経活動にともなって誘発される遺伝子発現を明らかにすることを目的とし、薬物刺激および電気刺激による神経細胞内mRNAの変化をみるためinsituハイブリダイゼーションを行った。とくに、多くの機能性蛋白遺伝の発現を調節する転写因子をコードする最初期遺伝子のc-FosとZif268及び突起伸長等の栄養効果を持ち機能性蛋白(ペプチド)として重要と考えられるBDNF、NT3、ソマトスタチンについてしらべた。1。カイニン酸でけいれんよ誘発したラットについて。(1)c-fos,Zif268はすべての神経細胞に強く発現した。けいれんが短いとc-Fosの錘体細胞での発現は弱かった。(2)BDNFは一部の神経細胞で強く発現しているが、けいれんにより早期からすべてに強く発現した。NT3の発現は誘発されなかった。(3)ソマトスタチンは介在ニューロンの一部の発現しているが、けいれんにより新たに顆粒細胞と錘体細胞の15-60パーセントに発現した。けいれんの持続が短いと、錘体細胞のみに発現した。2。ラット海馬スライス標本について。電気活動とmRNA変化との対応をみるため、電気生理実験を行った。後にinsituハイブリダイゼーションを施行した。スライス作成操作自体による最初期遺伝子の発現と電気生理実験中でのmTNA減少がみられたので、これらを防止する条件を検討した。ついでカイニン酸の効果をしらべた。(1)過剰興奮後に抑制が続く場合、全細胞にc-Fosが発現した。(2)低濃度でCA3領域でてんかん様発作波が発生すると、CA3錘体細胞でのみc-Fosが発現した。今後、スライス実験を発展させ、RT-PCRなどによりmRNAを定量して、遺伝子発現のカスケード関係を明かにする、

研究成果

• [文献書誌] Shiro,T.Kouina,N.and Obata,K.: "Cloning of drebrinA and induction of neurite-like processes in drebrin-transfected cells" Neuro Report. 3. 109-112 (1992)
• [文献書誌] 白尾 智明,小幡邦彦: "神経発生における神経細胞骨格関連タンパク質の役割" 日薬理誌. 100. 465-473 (1992)
• [文献書誌] Inoue,A.Obata,K.and Akagawe,K.: "Cloning and sequence and lyses of cDNA for a neruonal cell membrane antigen,HPC-1" J.Biol,Chem.267. 10613-10619 (1992)
• [文献書誌] 児島 伸彦,小幡 邦彦: "キンドリングにおける遺伝子発現の変化" 神経精神薬理. 15. 85-92 (1993)
• [文献書誌] Sekino,Y.Hashimoto,T.and Obata,K.: "Stimulus-transcription coupling can be stubied by in situ hybridezation of brcin slice preparation-selective c-fos expression in hippocampal CA3 pyramidal cells" Proc-Japan Acad.68SerB. 191-195 (1992)
• [文献書誌] Yamagata,Y.Obata,K.Greengand,P.and Gernick,A.J.: "Septal kindlin in dreases the in situ pbispgorylation state of synapcin I." Nertosi.Res. Suppl17. 145 (1992)
• [文献書誌] 松本 元,大津 展之(編)小幡 邦彦(分担執筆): "神経細胞の細胞生物学的特性(脳とコンピュータ4)(分担項目)神経系の形態形成149-195ページ" 培風館, 239 (1992)
• [文献書誌] (分担執筆)Oaata,K.Hashimoto,T.and Sekino,Y.: "All Living Things on the Earth Seek Harmony(分担項目)Neural catiorth and gene expression in the hippocampus" BioJapan, 520 (1992)