さまざまな脳領域からのシナプス後密度の分離と特性評価：さまざまなタイプのシナプス後密度の濃縮

シナプス後密度（PSD）は、大脳PSDの分離で以前に使用されていたTriton X-100法により、大脳皮質、中脳、小脳、および脳幹から分離されています（Cohen et al。、1977、J。CellBiol。74：181）。これらのPSDは、タンパク質組成、タンパク質リン酸化、および形態で比較されています。薄切片電子顕微鏡では、大脳皮質と中脳PSDが同一であり、厚さ約57 nmであり、直径20〜30 nmの見かけの凝集体で構成されていることが明らかになりました。孤立した小脳PSDは、大脳皮質PSDよりも薄く（33 nm）ように見え、見かけの20〜30 nmの凝集体がありませんでしたが、薄暗い構造がありました。一方向および回転式のレプリカでは、大脳と中脳のPSDは、その中心に大きな中央穿孔または穴がある丸型の形状でした。小脳PSDには大きな穿孔はありませんでしたが、格子のような構造には多数の小さな穿孔がありました。大脳PSDで可能な20〜30 nmの凝集体を接続するフィラメント（6〜9 nm）が観察され、PSDの片側から放射されることも観察されました。大脳皮質と中脳の両方のPSDは、SDSゲル電気泳動で同一のタンパク質パターンを示しました。それに比べて、小脳PSDS（a）には51,000の主要なMRタンパク質が欠けていました（b）カルモジュリンの2倍を含み、（c）73,000氏のカルシウム氏とカルモジュリンが51,000と62,000のMRバンドのリン酸化を刺激したユニークなタンパク質が含まれていました。大脳皮質と中脳PSDの両方。小脳PSDでは、58,000と62,000のMRバンドのみがリン酸化されました。すべての脳領域からのPSDSでは、cAMPはタンパク質IA（73,000 MR）、タンパク質IB（68.000 MR）、および60,000 MRタンパク質のリン酸化を刺激しましたが、大脳と中脳のPSDは、セレベルムムよりもはるかに高いレベルのリン酸化タンパク質が含まれていました。。形態学的基準に基づいて、大脳と中脳から分離されたPSDは灰色のタイプIまたは非対称シナプスに由来しているのに対し、小脳PSDは灰色のタイプII、または対称、シナプスに由来していた可能性があります。II型が抑制メカニズムに関与している間、I型シナプスが興奮性メカニズムに関与しているといういくつかの証拠があるため、これらのシナプス応答におけるPSDとそのタンパク質の役割について説明します。

Postsynaptic densities (PSDs) have been isolated from cerebral cortex, midbrain, cerebellum, and brain stem by the Triton X-100 method previously used in the isolation of cerebral PSDs (Cohen et al., 1977, J. Cell Biol. 74:181). These PSDs have been compared in protein composition, protein phosphorylation, and morphology. Thin-section electron microscopy revealed that cerebral cortex and midbrain PSDs were identical, being approximately 57 nm thick and composed of apparent aggregates 20-30 nm in diameter. Isolated cerebellar PSDs appeared thinner (33 nm) than cerebral cortex PSDs and lacked the apparent 20- to 30-nm aggregates, but had a latticelike structure. In unidirectional and rotary-shadowed replicas, the cerebrum and midbrain PSDs were circular in shape with a large central perforation or hole in the center of them. Cerebellum PSDs did not have a large perforation, but did have numerous smaller perforations in a lattice like structure. Filaments (6-9 nm) were observed connecting possible 20- to 30-nm aggregates in cerebrum PSDs and were also observed radiating from one side of the PSD. Both cerebral cortex and midbrain PSDs exhibited identical protein patterns on SDS gel electrophoresis. In comparison, cerebellar PSDs (a) lacked the major 51,000 Mr protein, (b) contained two times less calmodulin, and (c) contained a unique protein at 73,000 Mr. Calcium plus calmodulin stimulated the phosphorylation of the 51,000 and 62,000 Mr bands in both cerebral cortex and midbrain PSDs. In cerebellar PSDs, only the 58,000 and 62,000 Mr bands were phosphorylated. In the PSDs from all brain regions, cAMP stimulated the phosphorylation of Protein Ia (73,000 Mr), Protein Ib (68.000 Mr), and a 60,000 Mr protein, although cerebrum and midbrain PSDs contained very much higher levels of phosphorylated protein than did the cerebellum. On the basis of the morphological criteria, it is possible that PSDs isolated from cerebrum and midbrain were derived from the Gray type I, or asymmetric, synapses, whereas cerebellum PSDs were derived from the Gray type II, or symmetric, synapses. Since there is some evidence that the type I synapses are involved in excitatory mechanisms while the type II are involved in inhibitory mechanisms, the role of the PSD and of some of its proteins in these synaptic responses is discussed.