線条体中型有棘細胞の後シナプス可塑性における大規模分子ネットワークからの主要シグナル伝達経路の計算的抽出法について

摘要

本研究では，大脳基底核線条体の中型有棘細胞の後シナプス可塑性における大規模な分子シグナル伝達経路のネットワークから，重要なシグナル伝達経路を抽出することを目的としている．その第一段階として，線条体中型有棘細胞の後シナプス可塑性に関するシグナル伝達経路の動力学モデルを構築し，シナプスの長期増強（m），および，抑圧（LTD）の時間変化をシミュレーションした．その結果，大脳新皮質からの高頻度刺激によるLTDの発生，高頻度刺激とドーパミンの同時入力によるLTDの阻害は模擬することができたが，高濃度ドーパミンの同時入力によるLTDは再現できなかった．しかし，一部条件を変えることで，LTDを再現することができた．この結果は，今回報告するモデルに含まれていない新たな経路がLTDの再現には重要であることを示唆している．%In this study, we aimed at understanding complex interactions between molecules in a large-scale molecular network in thernpostsynaptic plasticity of striatal medium spiny neurons. For the first step, to this end, we modeled the network and extracted several critical signal transduction pathways out of it. Our results of model simulation revealed that coincidently increasing dopamine and intracellular calcium concentrations was essential for induction of long-term potentiation. However, our model failed to mimic some experimental phenomena in the literature, which implied, in the next step, that several new pathways should be involved in the network model reported here.