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タンパク質キナーゼCは,グルタミン酸受容体の抑制を調節し,Ca2+チャネルとシナプス伝達を抑制します

K J Swartz¹, A Merritt, B P Bean

¹Department of Neurobiology, Harvard Medical School, Boston, Massachussetts 02115.

|January 14, 1993

まとめ

タンパク質キナーゼCの活性化により,N型カルシウムチャネル電流が強化され,メタボトロピックグルタミン酸受容体の抑制が軽減されます. これは,脳の高速なシナプス伝達を調節するメカニズムを明らかにしています.

科学分野:

神経科学は神経科学である.
セルラー・シグナリング
シナプスの可塑性

背景:

中枢神経系における急速なシナプス伝達は,神経伝達物質と細胞内信号伝達経路によって調節されます.
メタボトロピックグルタミン酸受容体 (mGluRs) は,自己受容体媒介のネガティブなフィードバックを通じてグルタミン酸伝達を抑制し,カルシウム (Ca2+) チャンネル調節を潜在的に含む.
タンパク質キナーゼC (PKC) アクティベーションは,興奮伝達とCa2+電流に複雑な影響を及ぼし,その調節作用に関する報告は矛盾しています.

研究の目的:

N型Ca2+チャネルに対するタンパク質キナーゼC活性化の正確な効果と,メタボトロピックグルタミン酸受容体によるそれらの調節を調査する.
タンパク質キナーゼCがGタンパク質に依存したCa2+チャネルを抑制し,メタボトロピックグルタミン酸受容体によって媒介される方法を決定する.
これらのシグナル伝達経路が急速な刺激性シナプス伝送を調節する役割を解明する.

主な方法:

ヒッポキャンパスのCA3および皮質のピラミダルニューロンにおける電気生理学的記録.
プロテインキナーゼCの活性化は,特定の薬理学的剤を用いて行われます.
N型Ca2+チャネル電流とGタンパク質媒介阻害の評価.
コルチコストリアタルシナプスの高速刺激伝達に関する実験.

主要な成果:

タンパク質キナーゼCの活性化により,海馬と皮質のピラミッド神経細胞のN型Ca2+チャネルを通る電流が強化されます.
タンパク質キナーゼCは,メタボトロピックグルタミン酸受容体によるこれらのCa2+チャネルのGタンパク質依存的阻害を著しく減少させた.
PKC活性化剤は,mGluR刺激の抑制効果を減らし,コルチコストリアタルシナプスの高速刺激伝送を抑制しました.

結論:

タンパク質キナーゼCは,N型Ca2+チャネルを調節し,その活動を強化し,メタボトロピックグルタミン酸受容体媒介の阻害に対抗する.
この研究は,タンパク質キナーゼCが,Ca2+チャネルのメタボトロピクグルタミン酸受容体制御を,より遅い時間スケールで調節できることを示しています.
これらの発見は,中枢神経系における迅速な刺激性シナプス伝達の動的制御のための重要なシグナル伝達機構を明らかにしています.

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