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シナプスタグ仮説 (ソースを閲覧)

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Junko kurahashi

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 英語名：synaptic tagging hypothesis, synaptic tag hypothesis
-{{box|text=　新規に細胞体で合成されるタンパク質が後期長期増強現象に必要であるが、合成されたタンパク質はシナプス可塑性が起こったシナプスに特異的に作用しなければならない。その仕組みとしてシナプスタグが仮説として提案された。近年実験的に細胞体で神経活動依存的に合成されたタンパク質が可塑性が起こったシナプスへいく事が実証され、その存在が確認された。その分子実体は}}
+{{box|text=　神経回路が経験を反映して形成される際にシナプス可塑性が重要と考えられているが、このような神経回路を長期間にわたって持続するには、経験時にシナプスに起きた一過的な可塑的変化を、新規遺伝子発現で合成されるシナプスタンパク質の機能により持続的なものに変えることが必要である。このとき、細胞体で新規に合成されたシナプスタンパク質が、一過的な可塑性の起きたシナプスでだけ機能すれば、経験時に獲得した神経回路活動が持続できると思われる。この仕組みとして提唱されたシナプスタグ仮説では、細胞体で合成された新規シナプスタンパク質は樹状突起を目的地を決めずに輸送され、一過的可塑性に付随してシナプスタグが活性化したシナプスでのみ機能するとされた。細胞体で神経活動依存的に合成されるHomer-1aタンパク質が樹状突起を非特異的に輸送された後、NMDA受容体が活性化されたシナプス特異的に蓄積することが明らかとなり、シナプスタグの存在が確認された。Homer-1aのスパイン輸送に関わるシグナル伝達系は解明されているが、可塑性を持続的なものにするスイッチという意味でのシナプスタグの分子実体は未解明である。}}
 ==シナプスタグ仮説の提唱==
-　海馬CA1領域で[[CA3]]領域に由来する[[Schaffer側枝]]を刺激すると、CA1領域[[錐体細胞]]のシナプス反応が記録できる。ここに頻回刺激（例えば100 Hz１秒間の刺激）を与えるとシナプスの反応が長期に増強する。これを長期増強現象 (long-term potentiation)と呼び、記憶学習の細胞レベルでの現象と考えられ、多くの研究がなされてきている。
+　[[海馬]][[CA1野]][[錐体細胞]]と[[Schaffer側枝]]（[[CA3]]錐体細胞の軸索分枝）の間のシナプス伝達は、Schaffer側枝が走行するCA1野分子層を高頻度（100Hz、1秒など）で刺激すると長期にわたり増強する。これを[[長期増強]] (long-term potentiation, LTP)と呼び、記憶学習に関わる細胞レベルでの現象と考えられ、多くの研究がなされている。
-　通常使われる刺激条件では、LTP誘導後、2時間程度以内に反応は減弱し、基線レベルに戻ってくる。しかし、条件を選ぶ事により（たとえば刺激回数を複数回にする、[[ドーパミン]]のアゴニストを加えるなど）、もっと長期のLTPを誘導する事が出来る。この両者の差は単なる量的なものではなく、初期長期増強 (early LTP, E-LTP)はタンパク質合成を必要としない一方、後期長期増強現象 (late LTP, L-LTP)は新しいタンパク質の合成を必要とする。
+　上述のような刺激条件では、LTP誘導後、急性切片では1-2時間程度以内に反応は減弱し、EPSPの大きさは誘導前のレベルに戻る。しかし、条件を選ぶ事により（たとえば複数回刺激にする、[[ドーパミン]]のアゴニストを加えるなど）、長期のLTPを誘導する事が出来る。この両者の差は一過性の初期長期増強 (early LTP, E-LTP) は既存シナプスタンパク質の翻訳後修飾によって起き、新規タンパク質合成を必要としない一方、後期長期増強現象 (late LTP, L-LTP)は新しいタンパク質の合成を必要とする。
 　新規に合成されたタンパク質はシナプス部で機能し、その結果後期長期増強が発現すると考えられる。ところで、一つのニューロンには多数のシナプスが存在するため、新規合成されたタンパク質が長期増強刺激を起こしたシナプスでのみ機能するためには、入力を受けたシナプス特異的に新規タンパク質が機能する仕組み、つまり後期可塑性の入力特異性機構が必要である。FreyとMorrisはこの仕組みとして主に次の三つの可能性を検討した。<ref name=ref1><pubmed>9020359</pubmed></ref> <ref name=ref2><pubmed>9610879</pubmed></ref>。