cAMPによるBDNF誘発シナプス増強のゲッティング
1Department of Biology, University of California at San Diego, La Jolla, CA 92093-0357, USA.
Science (New York, N.Y.)
|June 18, 1999
まとめ
脳由来神経栄養因子 (BDNF) は,循環性アデノシンモノフォスファート (cAMP) 信号伝達を通じてシナプス可塑性を高めます. この信号伝達経路は,BDNFにとって極めて重要です.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- 分子生物学は分子生物学である.
- シナプスの可塑性
背景:
- ニューロトロフィンは,BDNFと同様に,シナプス可塑性に影響することが知られている.
- これらの効果を媒介する正確な細胞内機構は完全に理解されていません.
- 活動に依存するプロセスは,神経の発達と機能の鍵です.
研究 の 目的:
- BDNFがシナプス可塑性を調節する細胞内メカニズムを解明する.
- BDNF媒介のシナプス増強におけるサイクルアデノシンモノフォスファート (cAMP) 信号伝達の役割を調査する.
- 前シナプス活性がcAMPと相互作用して,BDNFの効果に影響を与える方法を決定する.
主な方法:
- cAMPシグナル伝達経路のブロッカーとアクティベータを使用した.
- BDNFとニューロトロフィン3 (NT-3) がシナプス増強に及ぼす影響を調べました.
- 異なるcAMP条件下でBDNF誘発の増強に対するプレシナプス活性の影響を評価した.
主要な成果:
- BDNF誘発のシナプス増強は,cAMP信号伝達の阻害剤によってブロックされた.
- NT-3は,試験条件下でシナプス増強を誘導しなかった.
- cAMPシグナル伝達のみを活性化すると,シナプス効果は変化しないが,BDNFの増強効果は強化される.
- cAMPシグナル伝達の阻害は,プレシナプス活性によるBDNF増強の強化を廃止しました.
結論:
- BDNFのシナプス作用は,cAMPシグナル伝達に決定的に依存し,cAMPシグナル伝達によってゲートされる.
- cAMPレベルを調節する神経活動を含む偶然の信号は,神経末端に神経トロフィンの特定の効果を決定する可能性があります.
- cAMPは,シナプス可塑性におけるBDNFの役割の重要な細胞内媒介者として作用する.
関連する概念動画
01:12GPCR Desensitization
G protein-coupled receptor (GPCR) signaling plays a crucial role in cell functioning. GPCR desensitization is an equally essential process. It allows cells to respond to changing environments and regain sensitivity to new stimuli while preventing unnecessary stimulation when no longer needed. Prolonged exposure to stimuli leads to GPCR desensitization. It involves blocking the receptors from binding and activating additional G proteins. This inhibits activation of downstream effectors, thereby...
01:25cAMP-dependent Protein Kinase Pathways
Cyclic Adenosine Monophosphate (cAMP) is an essential second messenger that activates protein kinase A (PKA) and regulates various biological processes. A single epinephrine molecule binds to GPCR and activates several heterotrimeric G proteins, each stimulating multiple adenylyl cyclase, amplifying the signal, and synthesizing large numbers of cAMP molecules. Small changes in cAMP concentration affect PKA activity. The binding of four cAMP molecules induces a conformational change in PKA,...
01:16Calmodulin-dependent Signaling
Calmodulin (CaM) is a calcium-binding protein in eukaryotes that controls various calcium-regulated cellular processes. It has four calcium-binding sites that bind calcium to form the calcium-calmodulin ( Ca2+-CaM) complex. GPCR stimulation increases the calcium levels in the cells that bind to CaM and induces a conformational change.
The Ca2+-CaM complex does not have enzymatic activity by itself. Instead, the complex binds downstream target proteins, including membrane proteins or enzymes,...
The Ca2+-CaM complex does not have enzymatic activity by itself. Instead, the complex binds downstream target proteins, including membrane proteins or enzymes,...