1994 年度実績報告書

小脳プルキンエ細胞GABA受容体のセカンドメッセンジャーによる修飾機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号	06253216
研究機関	自治医科大学
研究代表者	狩野方伸自治医科大学, 医学部, 講師 (40185963)
キーワード	小脳スライス / パッチクランプ / 抑制性シナプス / 長期増強 / GABA受容体 / Ca^<++> / calmodulin-dependent protein kinase / protein phosphatase / protein kinase C
研究概要	本年度は以下の3項目について研究を行った。 1.Ca^<++>/calmodulin-dependent protein kinaseII(CaM-KII)活性化によるGABA電流の増強について生後約2週齢ラットの小脳スライスプルキンエ細胞からwhole-ceII patch clampを行った。単離CaM-KIIを、カルモジュリン、Ca^<++>、ATPγS存在下で自己燐酸化させ、活性化型としてパッチピペットからプルキンエ細胞に注入した。whole-cell記録開始5分後から2分毎にバスにGABA(2-5μM)をあたえて内向きのクロライド電流をモニターした。対照として熱処理して変性させたCaM-KIIを同様に注入する実験を行った。活性化型CaM-KIIを注入するとGABA電流の振幅が増大し、記録開始20分後には5分後の値の約150%に達した。また、抑制性シナプス後電流(IPSC)の振幅も同様に増大がみられた。一方、対照群では、GABA電流およびIPSCの振幅に変化はなかった。 2.ホスファターゼ阻害剤の効果について。タンパク脱燐酸化をホスファターゼ阻害剤の calyculin A (1μM) を用いてブロックすると、GABAによる電流応答が増大した。vehicleのみの対照実験では電流振幅にほとんど変化はなかった。以上の結果はプルキンエ細胞のGABA_A受容体の反応性はCaM-KIIによる燐酸化とホスファターゼによる脱燐酸化によって調節されていて、一過性Ca^<++>濃度上昇に引き続くCaM-KII活性化とそれによる燐酸化がIPSCの長期増強に関与することを強く示唆する。 3.protein kinase C(PKC)の関与について PKCの特異的阻害ペプチドのPKC(19-36)を細胞内に与えても長期増強をブロックできなかった。今後阻害剤の濃度、投与方法について、さらにはこれ以外の阻害剤について検討する予定である。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] A,Aiba et al.: "Deficient cerebellar long-term depression and impaired motor learning in mGluR1 mutant mice." Cell. 79. 377-388 (1994)
[文献書誌] M,Kano: "Long-lasting rebound potentiation of GABAergic inhibitory synaptic currents in cerebellar Purkinje cells" Biomedical Research. 15,Suppl.1. 62-72 (1994)
[文献書誌] M,Kano: "Calcium-induced long-lasting potentiation of GABAergic currents in cerebellar Purkinje cells" Japanese Journal of Physiology. 44,Suppl.2. S131-S136 (1994)
[文献書誌] M,Kano: "Plasticity of inhibitory synapses in the brain:a possible memory mechanism that has been overlooked" Neuroscience Research. 21. 177-182 (1995)
[文献書誌] M,Kano et al.: "Ryanodine receptor-mediated calcium release in rat cerebellar Purkinje neurones" Journal of Physiology. in press. (1995)
[文献書誌] 狩野方伸: "佐藤昌康/編、ブレインサイエンス最前線95" 講談社サイエンティフィクス, 12 (1994)

1994 年度 実績報告書

小脳プルキンエ細胞GABA受容体のセカンドメッセンジャーによる修飾機構の解明

研究代表者

狩野 方伸 自治医科大学, 医学部, 講師 (40185963)

研究成果

[文献書誌] A,Aiba et al.: "Deficient cerebellar long-term depression and impaired motor learning in mGluR1 mutant mice." Cell. 79. 377-388 (1994)

[文献書誌] M,Kano: "Long-lasting rebound potentiation of GABAergic inhibitory synaptic currents in cerebellar Purkinje cells" Biomedical Research. 15,Suppl.1. 62-72 (1994)

[文献書誌] M,Kano: "Calcium-induced long-lasting potentiation of GABAergic currents in cerebellar Purkinje cells" Japanese Journal of Physiology. 44,Suppl.2. S131-S136 (1994)

[文献書誌] M,Kano: "Plasticity of inhibitory synapses in the brain:a possible memory mechanism that has been overlooked" Neuroscience Research. 21. 177-182 (1995)

[文献書誌] M,Kano et al.: "Ryanodine receptor-mediated calcium release in rat cerebellar Purkinje neurones" Journal of Physiology. in press. (1995)

[文献書誌] 狩野 方伸: "佐藤昌康/編、ブレインサイエンス最前線95" 講談社サイエンティフィクス, 12 (1994)

1994 年度実績報告書

狩野方伸自治医科大学, 医学部, 講師 (40185963)

[文献書誌] 狩野方伸: "佐藤昌康/編、ブレインサイエンス最前線95" 講談社サイエンティフィクス, 12 (1994)