脳海馬における長期増強,長期抑圧に関する分子細胞生物学的研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09044324
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 宮本 英七 熊本大学, 医学部, 教授 (50109659)
• 研究分担者: MULLER Domin ジュネーブ大学, 医学部, 教授 ; SODERLING Th オレゴン健康科学大学, ボラム研究所, 教授 ; 笠原 二郎 熊本大学, 医学部, 助手 (10295131) ; 山本 秀幸 熊本大学, 医学部, 講師 (60191433) ; 福永 浩司 熊本大学, 医学部, 助教授 (90136721)
• キーワード: シナプス伝達長期増強 / 後シナプス細胞 / 学習 / 記憶 / CaMキナーゼII / プロテインホスファターゼ / 蛋白質燐酸化反応 / MAPキナーゼ

研究概要

私達はラットCAI領域でのシナプス伝達長期増強(LTP)を研究してきた。LTPは動物の学習,記憶の基本モデルと考えられており,脳の可塑性を示すものである。これまでの研究で,後シナプスニューロン内で CaM キナーゼIIが重要な役割を演じていることが明らかになった。私達は,実際にLTP誘導後にCaMキナーゼII活性を測定し,活性化反応を確認した。本研究では,LTP誘導におけるCaMキナーゼII活性化反応,プロテインホスファターゼ(PP)活性,細胞分裂因子活性化プロテインキナーゼ(MAPキナーゼ)活性の変動を調べた。1)研究代表者は,ソウル(韓国)で開催された第4回アジアパシフィック神経化学国際会議,サンクトペテルスブルグ(ロシア)で開催された第12回ヨーロッパ神経化学国際会議,ミュンヘン(ドイツ)で開催された第13回国際薬理学会議にそれぞれ出席し,またモスクワ・ロモノソフ州立大学を訪問,研究成果の発表,情報交換を行なった。2)研究分担者・福永浩司は,ロサンゼルスでの第28回北米神経科学会に出席,共同研究成果発表および情報交換を行なった。また,福永浩司をスイス・ジュネーブ大学に派遣し,D.Muller博士との共同研究を行なった。LTPが誘導の段階から維持の相に入り長期に継続するには,CaMキナーゼII活性化反応が持続し,基質燐酸化反応が維持されることが必要である。その一つの調節機構として考えられるのは,PP活性の増減である。LTP誘導後1時間でのPP活性はカリクリンA感受性活性の減少が観察され,PP2A調節サブユニット燐酸化反応を明らかにした。3)研究分担者・T.R.Soderling(アメリカ)とD.Muller(スイス)を熊本大学に招聘し,共同研究に関する情報交換,討論を行った。

研究成果

• [文献書誌] Katsuro Iwase: "Precise distribution of neuronal nitric oxide synthase mRNA in the rat brain revealed by non-radioisotopic in situ hybridization." Mol.Brain Res.53. 1-12 (1998)
• [文献書誌] Seiji Inui: "Ig receptor binding protein I(α4)is associated with a rapamycin-sensitive signal transduction in Iymphocytes through direct binding to the catalytic subunit of protein phosphatase 2A." Blood. 92. 539-546 (1998)
• [文献書誌] Hideyuki Yamamoto: "The antibody specific for myristoylated alanine-rich C Kinase substrate phosphorylated by protein kinase C:Activation of protein kinase C in smooth muscle cells in human coronary arteries." Arch.Biochem.Biophys.359. 151-159 (1998)
• [文献書誌] Yusuke Takeuchi: "Nuclear localization of the δ subunit of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat cerebellar granule cells." J.Neurochem.72. 815-825 (1999)
• [文献書誌] Masao Ohmitsu: "Phosphorylation of myristoylated alanine-rich protein kinase C substrate by mitogen-activated protein kinase in cultured rat hippocampal neurons following stimulation of glutamate receptors." J.Biol.Chem.274. 408-417 (1999)
• [文献書誌] Kazuya Matsumoto: "Cloning from insulinoma cells of synapsin I associated with insulin secretory granules." J.Biol.Chem.274. 2053-2059 (1999)
• [文献書誌] Nobuyuki Yanagihara: "Factors affecting adrenal medullary catecholamine biosynthesis and release,In:Catecholamines:Bridging Basic Science with Clinical Medicine,Advances in Pharmacology,Vol.42" Academic Press,San Diego, 1084 (1998)