약물 및 알코올 연구 저널
vol. 2 (2013), 기사 ID 235651, 11 페이지
전체 텍스트 PDF
doi : 10.4303 / jdar / 235651
에릭 제이 네슬러
Fishberg 신경 과학부 및 Friedman Brain Institute, Mount Sinai 의과 대학, One Gustave L. Levy Place, Box 1065, 뉴욕, 뉴욕 10029, 미국
받은 2 11 월 2012; 개정 된 10 11 월 2012; 수락 한 20 11 월 2012
추상
ΔFosB는 전사 인자의 Fos 계열 구성원입니다. 모든 다른 가족 구성원은 급성 자극의 호스트에 대한 응답으로 신속하지만 일시적으로 유도되지만, ΔFosB는 특이한 단백질 안정성으로 인해 반복 된 자극에 반응하여 축적된다는 점에서 독특합니다.
뇌의 보상 영역 내에서 ΔFosB의 이러한 장기간의 유도는 약물 중독의 동물 모델과 관련이 있으며, ΔFosB가 보상과 동기 부여를 촉진하고 약물 감작 및 약물 자체 투여 증가의 핵심 메커니즘 역할을한다는 풍부한 증거를 가지고 있습니다. . 이것은 중독 된 뇌의 보상 영역에서 높은 ΔFosB 수준이 관찰되면서 사후 인간에서 검증되었습니다..
전사 인자로서, ΔFosB는 특정 표적 유전자의 발현을 조절함으로써 이러한 행동 표현형을 생성한다. 우리는 후보 유전자 접근법의 사용과 게놈 전체 방법의 사용에 의해 ΔFosB의 그러한 전사 표적을 확인하고있다. 최근 연구는 ΔFosB가 약물 유도 된 시냅스, 신경 및 행동을 중재하기 위해 생체 내 표적 유전자 발현을 조절하는 상세한 분자 기작을 묘사하기 위해 약물 조절 유전자에서 히스톤 및 기타 핵 단백질의 번역 후 변형의 염색질 개조 - 변화를 분석했다 소성. ΔFosB에 대한 이러한 연구는 약물 중독의 분자 기반에 대한 새로운 통찰력을 제공하여 가능한 치료 개발을위한 새로운 목표를 정의합니다.
참고자료
- Alibhai, TA Green, JA Potashkin 및 EJ Nestler에서, fosB 및 fosB mRNA 발현의 조절 : in vivo 및 in vitro 연구, 브레인 Res, 1143 (2007), 22-33.
- E. Ang, J. Chen, P. Zagouras, H. Magna, J. Holland, E. Schaeffer, 등, 만성 코카인 투여에 의한 중추 구획에서 핵 인자 -B의 유도, J Neurochem, 79 (2001), 221-224.
- M. Asanuma와 JL Cadet, 선조체 NF-B DNA 결합 활성의 메스 암페타민에 의한 증가는 superoxide dismutase 유전자 변형 마우스에서 약화된다, Mol Brain Res, 60 (1998), 305-309.
- O. Berton, Covington 3rd, K. Ebner, NM Tsankova, TL Carle, P. Ulery, 등, 스트레스에 의한 자궁 경부 회색에서의 FosB의 유도는 능동적 대처 반응을 촉진한다., 뉴런, 55 (2007), 289-300.
- JA Bibb, J. Chen, JR Taylor, P. Svenningsson, A. Nishi, GL Snyder, 등, 코카인에 대한 만성 노출의 영향은 연결 단백질 Cdk5에 의해 조절됩니다, 자연, 410 (2001), 376-380.
- 새, 후성 유전학의 인식, 자연, 447 (2007), 396-398.
- TL Carle, YN Ohnishi, YH Ohnishi, Alibhai, MB Wilkinson, A. Kumar, 등, FosB 불안정화를위한 Proteasome-dependent 및 -eependent mechanism : FosB degron domain의 확인과 FosB 안정성에 대한 함의, Eur J Neurosci, 25 (2007), 3009-3019.
- J. Chen, MB Kelz, BT Hope, Y. Nakabeppu 및 EJ Nestler, 만성 Fos 관련 항원 : 만성 치료로 뇌에서 유도 된? FosB의 안정한 변이 형, J Neurosci, 17 (1997), 4933-4941.
- J. Chen, MB Kelz, G. Zeng, N. Sakai, C. Steffen, PE Shockett, 등, 뇌에서 유도 가능한 표적 유전자 발현을 가진 형질 전환 동물, Mol Pharmacol, 54 (1998), 495-503.
- J. Chen, SS Newton, L. Zeng, DH Adams, AL Dow, TM Madsen, 등, ΔFosB 형질 전환 마우스에서의 CCAAT- 인핸서 결합 단백질 베타의 하향 조절 및 전기 경련 성 발작, 신경 정신 약물학, 29 (2004), 23-31.
- J. Chen, HE Nye, MB Kelz, N. Hiroi, Y. Nakabeppu, BT Hope, 등, 전기 경련 경련 및 코카인 치료에 의한 FosB 및 FosB 유사 단백질의 조절, Mol Pharmacol, 48 (1995), 880-889.
- J. Chen, Y. Zhang, MB Kelz, C. Steffen, ES Ang, L. Zeng, 등, 만성 electroconvulsive 경련에 의한 해마에서 cyclin 의존 키니 아제 5의 유도 :? FosB의 역할, J Neurosci, 20 (2000), 8965-8971.
- CR Colby, K. Whisler, C. Steffen, EJ Nestler 및 DW Self, FosB의 선조 세포 유형 특이 적 과발현은 코카인에 대한 인센티브를 향상시킨다., J Neurosci, 23 (2003), 2488-2493.
- D. Damez-Werno, Q. LaPlant, H. Sun, KN Scobie, DM Dietz, IM Walker, 등, 약물 경험은 후각 핵에서 Fosb 유전자 inducibility epigenetically primes, J Neurosci, 32 (2012), 10267-10272.
- P. Dobrazanski, T. Noguchi, K. Kovary, CA Rizzo, PS Lazo 및 R. Bravo, fosB 유전자의 FosB와 그 짧은 형태 인 FosB / SF의 생산물은 모두 섬유 아세포의 전사 활성 인자이다, 몰 셀 비올 (Mol Cell Biol), 11 (1991), 5470-5478.
- ME Ehrlich, J. Sommer, E. Canas 및 EM Unterwald, Periadolescent 마우스는 코카인 및 암페타민에 반응하여 △ FosB의 상향 조절이 증진됨을 보여준다, J Neurosci, 22 (2002), 9155-9159.
- D. Ferguson, N. Shao, J. Koo, J. Feng, V. Vialou, D. Dietz, et al. ChIP-Seq을 이용한 차세대 시퀀싱은 SIRT1이 감정적 인 가소성에서 필수적인 역할을 강조합니다., Neuroscience Meeting Planner, 프로그램 번호 778.09, Neuroscience, New Orleans, LA, 2012.
- AM Graybiel, R. Moratalla 및 HA Robertson, 암페타민과 코카인은 striosome-matrix 칸막이와 striatum의 limbic subdivisions에서 c-fos 유전자의 약물 특이 적 활성화를 유도한다, Proc Natl Acad Sci USA, 87 (1990), 6912-6916.
- BA Grueter, AJ Robison, RL Neve, EJ Nestler 및 RC Malenka, FosB는 직접적으로 그리고 간접적 인 경로 기능을 조절하는 핵을 차 동적으로 조절한다, Proc Natl Acad Sci USA (출현).
- VL Hedges, S. Chakravarty, EJ Nestler 및 RL Meisel, FosB 과발현은 여성 시리아 햄스터에서 성적 보상을 향상시킨다., 유전자 두뇌 행동, 8 (2009), 442-449.
- N. Hiroi, JR Brown, CN Haile, H. Ye, ME Greenberg 및 EJ Nestler, FosB 돌연변이 마우스 : Fos 관련 단백질의 만성 코카인 유도 손실 및 코카인의 정신 운동 및 보상 효과에 대한 민감도 증가, Proc Natl Acad Sci USA, 94 (1997), 10397-10402.
- Hiroi, GJ Marek, JR Brown, H. Ye, F. Saudou, VA Vaidya, et al., 만성 전기 충격 발작의 분자, 세포 및 행동 행동에서 fosB 유전자의 필수 역할, J Neurosci, 18 (1998), 6952-6962.
- B. Hope, B. Kosofsky, SE Hyman, EJ Nestler, 만성 코카인에 의한 중추 신경계에서 즉시 유전자 발현과 AP-1 결합의 조절, Proc Natl Acad Sci USA, 89 (1992), 5764-5768.
- BT Hope, HE Nye, MB Kelz, DW Self, MJ Iadarola, Y. Nakabeppu, 외. 만성 코카인 및 기타 만성 치료에 의해 뇌에서 Fos-like 단백질이 변형 된 오래 지속되는 AP-1 복합체의 유도, 뉴런, 13 (1994), 1235-1244.
- HJ Jorissen, PG Ulery, L. Henry, S. Gourneni, EJ Nestler 및 G. Rudenko, 전사 인자의 이합체 화 및 DNA 결합 특성? FosB, 생화학, 46 (2007), 8360-8372.
- PW Kalivas와 ND Volkow, 중독의 신경 기초 : 동기와 선택의 병리, Am J Psychiatry, 162 (2005), 1403-1413.
- GB Kaplan, KA Leite-Morris, W. Fan, AJ Young 및 MD Guy, Opiate sensitization은 전두엽 피질, 선조체 및 편도체 뇌 부위에서 FosB /? FosB 발현을 유도한다, PLoS One, 6 (2011), e23574.
- JA Kauer와 RC Malenka, 시냅스 소성 및 중독, Nat Rev Neurosci, 8 (2007), 844-858.
- MB Kelz, J. Chen, Carlezon Jr., WA, Jr., K. Whisler, L. Gilden, AM Beckmann, 등, 뇌에서 FosB의 전사 인자 발현은 코카인 감수성을 조절한다., 자연, 401 (1999), 272-276.
- A. Kumar, 최 KH, W. Renthal, NM Tsankova, DE Theobald, HT Truong, 등, Chromatin 리모델링은 striatum에서 코카인에 의해 유도 된 가소성을 결정 짓는 중요한 기전이다, 뉴런, 48 (2005), 303-314.
- Q. LaPlant와 EJ Nestler, 히스톤 코드 크래킹 : 코카인이 염색질 구조 및 기능에 미치는 영향, Horm Behav, 59 (2011), 321-330.
- 이광수, 김영민, 김기영, Helmin, AC Nairn, P. Greengard, D1 및 D2 도파민 수용체를 함유하는 중추 신경근에서의 코카인 유도 된 수상 돌기 형성, Proc Natl Acad Sci USA, 103 (2006), 3399-3404.
- ML Lehmann과 M. Herkenham, 환경 농축은 상완 외피에 의존하는 신경 해부학 적 경로를 통해 사회적 패배에 대한 스트레스 탄력성을 부여합니다., J Neurosci, 31 (2011), 6159-6173.
- A. Levine, Y. Huang, B. Drisaldi, EA Griffin Jr., DD Pollak, S. Xu, 등, 게이트웨이 약물에 대한 분자 메커니즘 : 코카인에 의한 니코틴 프라임 유전자 발현에 의한 후 성적 변화, Sci Transl Med, 3 (2011), 107ra109.
- AA Levine, Z. Guan, A. Barco, S. Xu, ER Kandel 및 JH Schwartz, CREB- 결합 단백질은 마우스 선조체의 fosB 프로모터에서 히스톤을 아세틸 화시킴으로써 코카인에 대한 반응을 조절한다, Proc Natl Acad Sci USA, 102 (2005), 19186-19191.
- J. Li, Y. Sun 및 J. Ye, Electroacupuncture는 보상 관련 뇌 영역에서 FosB /? FosB 수준의 감소와 관련된 과도한 알코올 소비를 감소시킵니다, PLoS One, 7 (2012), e40347.
- HF Liu, WH Zhou, HQ Zhu, MJ Lai 및 WS Chen, M의 미세 주입5 VTA 로의 무스 카린 수용체 안티센스 올리고 뉴클레오타이드는 헤로인 감작 쥐의 NAc 및 해마에서 FosB 발현을 억제한다, 신경 과학 황소, 23 (2007), 1-8.
- I. Maze, Covington 3rd, DM Dietz, Q. LaPlant, W. Renthal, SJ Russo, 등, 코카인 유도 가소성에서 히스톤 메틸 전이 효소 G9a의 필수 역할, 과학, 327 (2010), 213-216.
- CA McClung 및 EJ Nestler, CREB 및 ΔFosB에 의한 유전자 발현 및 코카인 보상의 조절, Nat Neurosci, 6 (2003), 1208-1215.
- CA McClung, PG Ulery, LI Perrotti, V. Zachariou, O. Berton 및 EJ Nestler, FosB : 뇌의 장기 적응을위한 분자 스위치, Mol Brain Res, 132 (2004), 146-154.
- J. McDaid, JE Dallimore, AR Mackie, TC Napier, 모르핀 감작 된 래트에서의 협부 및 pallidal pCREB 및? FosB의 변화 : 복부 pallidum의 수용체 - 유발 전기 생리 학적 측정과의 상관 관계, 신경 정신 약물학, 31 (2006), 1212-1226.
- J. McDaid, MP Graham, TC Napier, 메스 암페타민에 의한 감작은 포유류 뇌의 변연계 전반에 걸쳐 pCREB 및 ΔFosB를 차별적으로 변화시킨다, Mol Pharmacol, 70 (2006), 2064-2074.
- C. Mombereau, L. Lhuillier, K. Kaupmann 및 JF Cryan, GABAB 수용체 - 양성 조절 - 유도 된 니코틴의 보람있는 특성의 봉쇄는 측쇄 핵의 감소와 관련이있다? FosB 축적, J Pharmacol Exp Ther, 321 (2007), 172-177.
- R. Moratalla, B. Elibol, M. Vallejo 및 AM Graybiel, 만성 코카인 치료와 철회시 줄무늬 세포에서 유도 성 Fos-Jun 단백질 발현의 네트워크 수준 변화, 뉴런, 17 (1996), 147-156.
- JI Morgan과 T. Curran, 즉각적인 초기 유전자 : 10 년, 트렌드 신경 과학, 18 (1995), 66-67.
- DL Muller 및 EM Unterwald, D1 도파민 수용체는 간헐적 인 모르핀 투여 후 래트 선조체에서 FosB 유도를 조절한다, J Pharmacol Exp Ther, 314 (2005), 148-154.
- J. Muschamp, C. Nemeth, A. Robison, E. Nestler 및 W. Carlezon Jr., ? FosB는 카페인 - 오피오이드 수용체 작용제 U50488의 우울증 효과를 감소시키면서 코카인의 보상 효과를 향상시킵니다, Biol Psychiatry, 71 (2012), 44-50.
- Y. Nakabeppu와 D. Nathans, Fos / Jun 전사 활성을 억제하는 FosB의 천연 발생 절단 형태, 셀, 64 (1991), 751-759.
- EJ 네슬러, 장기 가소성의 분자 기반 중독, Nat Rev Neurosci, 2 (2001), 119-128.
- EJ 네슬러, 중독의 전사 기작 :? FosB의 역할, Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 363 (2008), 3245-3255.
- EJ Nestler, MB Kelz, J. Chen, FosB : 장기적인 신경 및 행동 소성의 분자 매개체, 브레인 Res, 835 (1999), 10-17.
- SD Norrholm, JA Bibb, EJ Nestler, CC Ouimet, JR Taylor 및 P. Greengard, 코카인에 의해 유도 된 교실 핵에서 수상 돌기의 증식은 사이클린 의존성 키나아제 -5의 활성에 의존한다, 신경 과학, 116 (2003), 19-22.
- 그는 Nye, B. Hope, M. Kelz, M. Iadarola, E. Nestler, 선조체 및 측방 핵에서 코카인에 의한 만성 FOS 관련 항원 유도의 조절에 대한 약리 연구, J Pharmacol Exp Ther, 275 (1995), 1671-1680.
- HE Nye와 EJ Nestler, 만성 모르핀 투여에 의한 래트 뇌에서의 만성 Fos- 관련 항원 유도, Mol Pharmacol, 49 (1996), 636-645.
- P. Olausson, JD Jentsch, N. Tronson, RL Neve, EJ Nestler 및 JR Taylor, 측위 핵의 FosB는 음식으로 강화 된 도구 적 행동과 동기를 조절합니다, J Neurosci, 26 (2006), 9196-9204.
- MC Peakman, C. Colby, LI Perrotti, P. Tekumalla, T. Carle, P. Ulery, 등, 트랜스 제닉 마우스에서 c-Jun의 우성 돌연변이 변이체의 유도 가능한 뇌 영역 특이 적 발현은 코카인 감수성을 감소시킨다, 브레인 Res, 970 (2003), 73-86.
- LI Perrotti, CA Bolan ~ Os, KH Choi, SJ Russo, S. Edwards, PG Ulery, FosB는 정신 자극 치료 후 복부 피 두 영역의 후미에서 GABA 성 세포 집단에 축적된다, Eur J Neurosci, 21 (2005), 2817-2824.
- LI Perrotti, Y. Hadeishi, PG Ulery, M. Barrot, L. Monteggia, RS Duman, 등, 만성 스트레스 후 보상 관련 뇌 구조의 βFosB 유도, J Neurosci, 24 (2004), 10594-10602.
- LI Perrotti, RR Weaver, B. Robison, W. Renthal, I. Maze, S. Yazdani, 등, 학대의 약물에 의한 뇌의 FosB 유도의 독특한 패턴, 시냅스, 62 (2008), 358-369.
- EM Pich, SR Pagliusi, M. Tessari, D. Talabot-Ayer, R. Hooft van Huijsduijnen 및 C. Chiamulera, 니코틴과 코카인의 중독성에 대한 일반적인 신경 기질, 과학, 275 (1997), 83-86.
- KK 투수, KS Frohmader, V. Vialou, E. Mouzon, EJ Nestler, MN Lehman, 등, 측방 핵 내의 FosB는 성적인 보상의 효과를 보강하는데 중요합니다, 유전자 두뇌 행동, 9 (2010), 831-840.
- W. Renthal, TL Carle, I. Maze, Covington 3rd, HT Truong, I. Alibhai, 등, FosB는 만성 암페타민 노출 후 c-fos 유전자의 후성 탈감작을 매개한다, J Neurosci, 28 (2008), 7344-7349.
- W. Renthal, A. Kumar, G. Xiao, M. Wilkinson, HE Covington 3rd, I. Maze, 등, 코카인에 의한 염색질 조절에 대한 게놈 차원의 분석은 서투른에 대한 역할을 밝힙니다, 뉴런, 62 (2009), 335-348.
- W. Renthal, I. Maze, V. Krishnan, HE Covington 3rd, G. Xiao, A. Kumar, 등, Histone deacetylase 5는 만성적 인 감정적 자극에 대한 행동 적 적응을 후 발생 적으로 조절한다., 뉴런, 56 (2007), 517-529.
- TE Robinson과 B. Kolb, 학대 약물 노출과 관련된 구조 소성, 신경 약리학, 47 (2004), 33-46.
- AJ Robison과 EJ Nestler, 중독의 전사 및 후성 메커니즘, Nat Rev Neurosci, 12 (2011), 623-637.
- AJ Robison, V. Vialou, M. Mazei-Robison, J. Feng, S. Kourrich, M. Collins, 등, 만성 코카인에 대한 행동 적 및 구조적 반응은 측벽 핵에서 FosB 및 CaMKII를 포함하는 피드 - 포워드 루프를 필요로한다, J Neurosci (나타납니다).
- SJ Russo, MB Wilkinson, MS Mazei-Robison, DM Dietz, I. Maze, V. Krishnan, 등, 핵 인자 B 시그널링은 연결 형태와 코카인 보상을 조절합니다, J Neurosci, 29 (2009), 3529-3537.
- HJ Shaffer 및 GB Eber, 미국 국가 합병증 조사에서 코카인 의존 증상의 일시적인 진행, 탐닉, 97 (2002), 543-554.
- T. Shippenberg 및 W. Rea, 코카인의 행동 효과에 대한 민감화 : dynorphin과 kappa-opioid 수용체 작용제에 의한 조절, Pharmacol Biochem Behav, 57 (1997), 449-455.
- J. Taylor, W. Lynch, H. Sanchez, P. Olausson, E. Nestler 및 J. Bibb, 속발성 핵에서 Cdk5의 억제는 코카인의 운동 활성화 및 인센티브 - 동기 유발 효과를 향상시킨다, Proc Natl Acad Sci USA, 104 (2007), 4147-4152.
- SL Teegarden 및 TL Bale, 식이 선호도가 감소하면 감정이 증가하고식이 재발 위험이 증가합니다, Biol Psychiatry, 61 (2007), 1021-1029.
- SL Teegarden, EJ Nestler 및 TL Bale, 도파민 신호 전달의 FosB 매개 변형은 맛좋은 고지 방식으로 정상화된다., Biol Psychiatry, 64 (2008), 941-950.
- PG Ulery, G. Rudenko 및 EJ Nestler, 인산화에 의한 FosB 안정성의 조절, J Neurosci, 26 (2006), 5131-5142.
- PG Ulery-Reynolds, MA Castillo, V. Vialou, SJ Russo 및 EJ Nestler, ΔFosB의 인산화는 생체 내 안정성을 매개한다, 신경 과학, 158 (2009), 369-372.
- V. Vialou, J. Feng, AJ Robison, SM Ku, D. Ferguson, KN Scobie, 등, 혈청 반응 인자와 cAMP 반응 요소 결합 단백질은 모두 코사인 유도에 필요하다 .FosB, J Neurosci, 32 (2012), 7577-7584.
- V. Vialou, I. Maze, W. Renthal, QC LaPlant, EL Watts, E. Mouzon, 등, 혈청 반응 인자는? FosB의 유도를 통해 만성적 인 사회적 스트레스에 대한 탄력성을 촉진합니다, J Neurosci, 30 (2010), 14585-14592.
- V. Vialou, AJ Robison, QC Laplant, Covington 3rd, DM Dietz, YN Ohnishi, 등, 뇌 보상 회로의 FosB는 스트레스에 대한 회복력과 항우울제 반응을 매개합니다., Nat Neurosci, 13 (2010), 745-752.
- DL Wallace, V. Vialou, L. Rios, TL Carle-Florence, S. Chakravarty, A. Kumar, 등, 핵에서의 FosB의 영향은 자연적인 보상 관련 행동에 대해, J Neurosci, 28 (2008), 10272-10277.
- Y. Wang, TI Cesena, Y. Ohnishi, R. Burger-Caplan, V. Lam, PD Kirchhoff, 소분자 스크리닝은 전사 인자의 조절 인자를 확인합니다., ACS Chem Neurosci, 3 (2012), 546-556.
- M. Werme, C. Messer, L. Olson, L. Gilden, P. Thorén, EJ Nestler, 등, FosB는 바퀴 달리기를 규제합니다., J Neurosci, 22 (2002), 8133-8138.
- CA Winstanley, RK Bachtell, DE Theobald, S. Laali, TA Green, A. Kumar, 등, 코카인 자체 투여에서 철수하는 동안 증가 된 충동 : orbitofrontal cortex에서의 FosB의 역할, Cereb Cortex, 19 (2009), 435-444.
- CA Winstanley, TA Green, DE Theobald, W. Renthal, Q. LaPlant, RJ DiLeone, 등, orbitofrontal cortex에서의 FosB 유도는 코카인에 의한인지 기능 장애를 약화 시킴에도 불구하고 운동 감작을 강화시킨다, Pharmacol Biochem Behav, 93 (2009), 278-284.
- CA Winstanley, Q. LaPlant, DE Theobald, TA Green, RK Bachtell, LI Perrotti 외, orbitofrontal cortex에서의 FosB 유도는 코카인 유발인지 기능 장애에 대한 내성을 매개한다, J Neurosci, 27 (2007), 10497-10507.
- J. Yen, RM Wisdom, I. Tratner 및 IM Verma, FosB의 선택적 접합 형태는 Fos 단백질에 의한 전사 활성화 및 형질 전환의 음성 조절 자이다, Proc Natl Acad Sci USA, 88 (1991), 5077-5081.
- ST Young, LJ Porrino, MJ Iadarola, 코카인은 도파민 성 D1 수용체를 통해 선조체 c-fos 면역 반응성 단백질을 유도합니다, Proc Natl Acad Sci USA, 88 (1991), 1291-1295.
- V. Zachariou, CA Bolanos, DE Selley, D. Theobald, MP Cassidy, MB Kelz, 등, 모르핀 작용에있어 핵에서의 FosB의 필수 역할, Nat Neurosci, 9 (2006), 205-211.