1996 年度実績報告書

神経細胞における蛋白質リン酸化反応イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号	07558111
応募区分	試験
研究機関	大阪大学
研究代表者	津本忠治大阪大学, 医学部, 教授 (50028619)
研究分担者	佐々本一美株式会社同仁化学研究所, 研究部, 部長工藤佳久東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (20080179) 畠義郎大阪大学, 医学部, 助手 (20089882)
キーワード	シナプス可塑性 / 蛋白質リン酸化 / 蛋白質脱リン酸化 / 長期増強 / 長期抑圧 / 蛋白質キナーゼ / 蛋白質ホスファターゼ / 視覚野
研究概要	シナプス長期増強や長期抑圧の誘発には入力によるシナプス後部のカルシウム濃度上昇及びそれに続くカルシウム/カルモデュリン依存性蛋白質キナーゼII(CaMキナーゼ)あるいはカルシウム/アルモデュリン依存性蛋白質ホスファターゼIIb(カルシニューリン)の活性化が重要だと考えられている。しかしながら、現在のところ、生きた大脳皮質ニューロンのシナプス後部で蛋白質リン酸化あるいは脱リン酸化反応がどの部位で如何なる動態で生じるのかについての実験的データは全くない。本研究では、皮質ニューロンにおいてこのリン酸化/脱リン酸化反応の動態をオンラインで画像化する技術開発をめざした。結果 1)ラット視覚野スライスパッチ標本において、II/III層ニューロンからシナプス電流の測定と同時に樹状突起内カルシウム増加の動態をオンラインで画像化できることが明らかとなった。 2)CaMキナーゼのリン酸化反応によって蛍光強度を変えるブローブ(LEAS2)を開発し、それをパツチ電極を通してII/III層ニューロン内に注入したところ、シナプス入力によって蛍光強度に変化が生じることが明らかとなった。この変化は主に樹状突起に生じ、5-10秒間持続する一過性のものであることも明らかとなった。 3)この蛍光強度の変化が真にCaMキナーゼのリン酸化によって生じたかどうかを、CaMキナーゼの特異的阻害薬等を使って現在検討中である。

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] Kimura,F.,Otsu,Y.and Tsumoto,T.: "Presynaptically silent synapses:Spontaneously active terminals without stimulus-evoked release demonstrated in cortical autapses" J.Neurophysiol.77(印刷中). (1997)
[文献書誌] Akaneya,Y.,Tsumoto,T.,and Hatanaka,H.: "Brain-derived neurotrophic factor blocks long-term depression in rat visual cortex" J.Neurophysiol.76. 4198-4201 (1996)
[文献書誌] Tsumoto,T.and Yasuda,H.: "A switching role of postsynaptic calcium in the induction of long-term potentiation or long-term depression in visual cortex" Seminars in Neurosci.8. 311-319 (1996)
[文献書誌] Sato,H.,Katsuyama,N.,Tamura,H.,Hata,Y.and Tsumoto,T.: "Mechanisms underlying orientation selectivity of neurons in the primary visual cortex of the macaque" J.Physiol.Lond.494. 757-771 (1996)
[文献書誌] Tamura,H.,Sato,H.,Katsuyama,N.,Hata,Y.,and Tsumoto,T.: "Less segregated processing of visual information in V2 than in V1 of the monkey visual cortex" Europ.J.Neurosci.8. 300-309 (1996)
[文献書誌] Yasuda,H.and Tsumoto,T.: "Long-term depression in visual cortex is associated with a lower rise of postsynaptic Ca2+ than LTP" Neurosci.Res.24. 265-274 (1996)

1996 年度 実績報告書

神経細胞における蛋白質リン酸化反応イメージング法の開発

研究代表者

津本 忠治 大阪大学, 医学部, 教授 (50028619)

研究成果

[文献書誌] Kimura,F.,Otsu,Y.and Tsumoto,T.: "Presynaptically silent synapses:Spontaneously active terminals without stimulus-evoked release demonstrated in cortical autapses" J.Neurophysiol.77(印刷中). (1997)

[文献書誌] Akaneya,Y.,Tsumoto,T.,and Hatanaka,H.: "Brain-derived neurotrophic factor blocks long-term depression in rat visual cortex" J.Neurophysiol.76. 4198-4201 (1996)

[文献書誌] Tsumoto,T.and Yasuda,H.: "A switching role of postsynaptic calcium in the induction of long-term potentiation or long-term depression in visual cortex" Seminars in Neurosci.8. 311-319 (1996)

[文献書誌] Sato,H.,Katsuyama,N.,Tamura,H.,Hata,Y.and Tsumoto,T.: "Mechanisms underlying orientation selectivity of neurons in the primary visual cortex of the macaque" J.Physiol.Lond.494. 757-771 (1996)

[文献書誌] Tamura,H.,Sato,H.,Katsuyama,N.,Hata,Y.,and Tsumoto,T.: "Less segregated processing of visual information in V2 than in V1 of the monkey visual cortex" Europ.J.Neurosci.8. 300-309 (1996)

[文献書誌] Yasuda,H.and Tsumoto,T.: "Long-term depression in visual cortex is associated with a lower rise of postsynaptic Ca2+ than LTP" Neurosci.Res.24. 265-274 (1996)

1996 年度実績報告書

津本忠治大阪大学, 医学部, 教授 (50028619)