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Differential expression of synaptic proteins following repetitive electroconvulsive seizures in mouse hippocampus : 생쥐해마에서 반복적 전기발작에 의한 시납스단백질의 발현 차이 원문보기

  • 저자

    예운해

  • 학위수여기관

    The Graduate School of Dong-A University

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    Medicine

  • 지도교수

  • 발행년도

    2000

  • 총페이지

    iv, 21p.

  • 키워드

    생쥐해마 전기발작 시납스단백질;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10067394&outLink=K  

  • 초록

    시납스단백질은 신경세포 말단부에서 Ca^(2+)-dependent exocytosis에 의해 신경전달물질이 분비되는 과정에 필수적인 역할을 하며, 신경전달물질 분비의 조절에 의해 기억 및 학습의 기전으로 알려진 연접가소성(synaptic plasticity)이 결정된다. 시납스단백질 중 synaptic vesicle protein 2 (SV2) 및 synapsin 등을 knock out 시킨 쥐에서 심한 발작을 유발시킨다는 보고가 있다. 이에 본 연구는 간질의 발생에 있어서 시납스단백질의 역할을 알아보고자 반복되는 전기발작이 해마의 시납스단백질 발현에 미치는 효과를 western blot과 면역조직형광방법을 사용하여 조사하였다. BALB/c 생쥐에 maximal electroconvulsive shocks (MES)을 가하여 매일 한번씩 1-5일 동안 연속적으로 발작을 유도하고 마지막 발작 후 24시간 후 혹은 5일 경과한 뒤 뇌를 적출하고 해마 단백질을 분리하였다. 실험 결과, 연접막소포의 융합을 촉진시키는 것으로 알려진 syntaxin, VAMP, NSF, α-SNAP, SV2, synapsin 등의 유전자는 발작의 횟수에 비례하여 5일 동안 증가하였으나, 융합을 억제시키는 것으로 알려진 n-Secl의 발현은 변화가 없었다. 또한 MES는 해마의 연접후 신경막에 존재하는 ionotrophic glutamate receptor 중 NMDA receptor type 1의 발현을 감소시켰으며 NMDA receptor 2a 및 2b는 유의한 변화가 없었다. AMPA type glutamate receptor 중 GluR1의 발현은 증가시킨 반면 GluR2 및 GluR4의 발현은 감소시키는 것으로 관찰되었다. 실험 결과를 종합하면 MES는 해마의 연접부전 신경말단부에서 연접부막 소포의 융합을 촉진시키는 유전자 발현을 증가시킴과 동시에, 연접후 신경막에서 glutamate receptor의 subtype에 따른 차별된 발현을 통해 Ca^(2+)permeable AMPA receptor 형성을 증가시킴으로서 신경전달물질의 분비 및 작용을 증가시키는 효과가 있었다. 이러한 사실은 시납스단백질 및 glutamate receptor의 변화가 간질 발생시 관찰되는 신경독성의 항진에 기여할 수 있음을 시사한다.


    The synaptic proteins are involved in Ca2+-dependent exocytotic release of neurotransmitters and the modulation of neurotransmitter release ia an important mechanism of synaptic plasticity. Mice lacking synaptic vesicle protein 2 (SV2) or synapsin I induce severe seizures. To explore the involvement of synaptic proteins in epileptogenesis, we studied the effect of repetitive electroconvulsive seizures on synaptic protein expression in mouse hippocampus using western blot analysis and immunohistochemistry. Maximal electroconvulsive shocks, applied via corneal electrodes were given once a day for 1-5 days successively and hippocampal proteins were extracted 24 h or 5 days after the last seizure. Repetitive electroconvulsive seizures induced synaptic proteins such as syntaxin, N-ethylmaleimide sensitive factor (NSF), α-soluble NSF attachment protein (SNAP) and vesicle associated membrane protein (VAMP), SV2 and synapsin I. The level of expression was increased gradually, peaked on the day 5 and sustained high for another 5 days after the last seizure. But the expression of n-Sec1, which inhibits the formation of SNARE complexes for fusion of synaptic vesicle by binding syntaxin, was unchanged by repetitive MES during the time course we examined. The effect of MES on the ionotrophic glutamate receptors in postsynaptic membrane was also examined. The level of expression of NMDA receptor type I was decreased but NMDA receptor 2a and 2b were not changed by MES until 5 days. In contrast, the AMPA type glutamate receptor subtype 1 (GluR1) was markedly up-regulated by MES while GluR2 and GluR4 were slightly down-regulated. These results suggest that increased expression of synaptic proteins involved in docking and fusion of synaptic vesicles as well as increased formation of Ca2+ permeable AMPA receptors after repetitive electroconvulsive seizures may explain the increased neurotransmitter release and enhanced neurotoxicity during the early phase of epileptogenesis.


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