ヒポキャンパスのニューロンにおける同局的Ca2+チャネルによるCa2+活性化K+チャネルの選択的活性化
1Vollum Institute, Oregon Health Sciences University Portland, 97201, USA. N.V.Marrion@bris.ac.uk
Nature
|November 6, 1998
まとめ
特定のカルシウムチャネルは,海馬の神経細胞の異なるカリウムチャネルを正確に活性化します. L型カルシウムチャネルは小型 (SK) 伝導チャネルを活性化させ,N型カルシウムチャネルは大型 (BK) 伝導チャネルを活性化させ,分離されたシグナリングマイクロドメインを示します.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- 細胞生理学 細胞生理学
- 分子生物学は分子生物学である.
背景:
- 電圧誘導カルシウムチャネルは,カルシウム誘導カルシウムチャネルを活性化することによって,神経の興奮性を調節する.
- 大 (BK) と小 (SK) 導電性カルシウム活性化カリウムチャネルは,海馬の神経細胞におけるアクションポテンシャルリポラライゼーションとポストハイパーポラライゼーションで異なる役割を果たします.
- 特定のカルシウムチャネルサブタイプとカリウムチャネルサブタイプの間の正確な空間的および機能的な結合は,大部分が特徴づけられていないままです.
研究 の 目的:
- ヒポキャンパスのニューロンにおける,異なるタイプの電圧誘導カルシウムチャンネルと,カルシウム誘導カルシウムチャンネルとの結合の特異性を調査する.
- L型,N型,P/Q型カルシウムチャネルとBK,SKチャネルの空間的近接と機能的関係を決定する.
主な方法:
- 海馬の神経細胞からの細胞付属のパッチクランプの記録を利用した.
- テンポゲートカルシウムチャネルとカルシウム活性化カリウムチャネルの開通の間の時間的な偶然と遅延を分析した.
- 異なるカルシウムチャネルサブタイプによるBKとSKチャネルの特定の活性化パターンを調査しました.
主要な成果:
- L型カルシウムチャネルは選択的にSKチャネルを活性化し,かなり遅延 (50-150 nm分離) した.
- N型カルシウムチャネルは,選択的に活性化されたBKチャネルで,開口がほぼ偶然であり,近接性を示しています.
- P/Q型カルシウムチャネルは,SKやBKチャネルとの結合を示さなかった.
結論:
- 特定のカルシウムチャネルとカリウムチャネル亜型との結合における絶対的な分離が実証されています.
- ニューロンの正確な信号伝達を媒介する際の,異なる膜下カルシウムマイクロドメインの機能的重要性を強調した.
- ニューロンの興奮調節の基礎となる分子組織に関する新しい洞察を提供した.
さらに関連する動画
10:03Isolation of CA1 Nuclear Enriched Fractions from Hippocampal Slices to Study Activity-dependent Nuclear Import of Synapto-nuclear Messenger Proteins
Published on: August 10, 2014
11:33Dissection of Local Ca2+ Signals in Cultured Cells by Membrane-targeted Ca2+ Indicators
Published on: March 22, 2019
関連する概念動画
01:19The Role of Ion Channels in Neuronal Computation
A postsynaptic neuron usually receives numerous impulses from several other presynaptic neurons. The axon hillock of the postsynaptic neuron integrates all these signals and determines the likelihood of firing an action potential.
Sometimes a single EPSP is strong enough to induce an action potential in the postsynaptic neuron. However, multiple presynaptic inputs must often create EPSPs around the same time for the postsynaptic neuron to be sufficiently depolarized to fire an action potential.
Sometimes a single EPSP is strong enough to induce an action potential in the postsynaptic neuron. However, multiple presynaptic inputs must often create EPSPs around the same time for the postsynaptic neuron to be sufficiently depolarized to fire an action potential.
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,...
01:30Ligand-Gated Ion Channel Receptor: Gating Mechanism
Ligand-gated ion channels are transmembrane proteins that play a vital role in intercellular communication and functions of the nervous system. They allow the influx of ions across the membrane once the neurotransmitter binds, allowing the subsequent transmission of electrical excitation across the neurons. Other ligand-gated ion channels, like the γ-aminobutyric acid (GABA) receptor, permit anions like chloride into the cells on the binding of the GABA molecule. Their entry into the cell...