ボツリヌス毒素を用いたCa流入以降のトランスミッタ-放出過程の解明

Research Project

Project/Area Number	02241201
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	栗原堅三北海道大学, 薬学部, 教授 (00016114)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	柏柳誠北海道大学, 薬学部, 教務職員 (20169436) 松岡一郎北海道大学, 薬学部, 助手 (40157269) 吉井清哲北海道大学, 薬学部, 助手 (30125364) 三宅教尚北海道大学, 薬学部, 助教授 (30133771)
Project Period (FY)	1990
Project Status	Completed (Fiscal Year 1990)
Budget Amount *help	¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 1990: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	ボツリヌス毒素 / 低分子量GTP結合蛋白質 / ADPーリボシル化 / ラット胎児脳培養細胞 / アセチルコリン合成酵素 / コリン取り込み能 / ジギトニン / トランスミッタ-
Research Abstract	ウシの脳からシナプス小胞を分離し、低分子量GTP結合蛋白質の局在化を調べた。この結果、シナプス小胞には3種の低分子量GTP結合蛋白質が存在することを明らかにした。このうちの1種類のGTP結合蛋白質は、ボツリヌス毒素によりADPーリボシル化される蛋白質であった。トランスミッタ-放出過程に対するこの蛋白質の役割を種々検討したが、現在のところまだこの蛋白質の役割を解明するには至らなかった。一方、ラット胎児脳初代培養細胞をジギトニン処理して膜透過性を増大させた標品を作製した。この系では、細胞外のCa濃度を変化させると細胞内のCa濃度を容易に変えられる利点がある。この方法で細胞内Ca濃度を変化させると、ノルエピネフリン、セロトニン、GABA等のトランスミッタ-の放出が起こるが、ボツリヌス毒素によりこの放出は完全に抑制された。したがって、ボツリヌス毒素がトランスミッタ-放出過程におけるCa流入以降のどこかに働いていることは確かである。また、ボツリヌス毒素は、各種のトランスミッタ-放出に共通の機構をブロックしていることも確かである。しかしながら、ボツリヌス毒素の細胞内タ-ゲットは、依然として不明である。またラット胎児脳初代培養細胞にグリア細胞由来の神経分化因子を作用させ、アセチルコリンの合成酵素の活性化を調べた。この結果、この因子を作用させるとアセチルコリン合成酵素の顕著な活性化が起こったが、コリンの細胞内への取り込み能は変化がなかった。すなわち、神経がコリン作動性に分化する際、アセチルコリン合成酵素とコリン取り込み能は、全く独立の機構で発達することがわかった。