電位依存性K^+チャネルの神経発生における細胞分裂制御機構の解明

• Project/Area Number: 13210141
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 中平 健祐 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (10260043)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2001: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: 電位依存性K^+チャネル / 小脳顆粒細胞 / Kv2.2 / Kv3.1 / Kv3.3 / 神経前駆細胞

Research Abstract

神経前駆細胞の分裂回数は脳の形成に大きな影響を与えるため、厳密に制御されていると考えられている。培養下で分裂中の小脳顆粒細胞前駆体には電位依存性K^+電流が発現しており、K^+チャネル阻害剤TEAにより抑制することで細胞分裂が著しく抑制される。このような現象は近年、他の細胞系(T細胞、グリア細胞、ガン細胞)でも観察されており、膜の電気的興奮性が細胞分裂と密接に関わっている可能性が示唆されている。本研究では、このK^+電流を担うチャネルの同定をこころみた。神経細胞前駆体の細胞分裂を観察するために、初代培養した小脳顆粒細胞に強力なmitogenであるsonic hedgehogを加えて分裂を維持し、これを用いて実験をおこなった。この系ではTEA添加36時間後にK^+電流が約50%抑制され、分裂細胞数はcontrolの約30%に抑制される。この条件ではアポトーシスによる細胞死はおこっていなかった。この細胞分裂抑制に関わるチャネルを明らかにするために、RT-PCR法によるチャネル遺伝子の発現の検討と、各種の阻害剤による電流成分の同定を試みた。多量に発現しているKv3.1以外にも高感度のRT-PCRによりKv1.1〜Kv1.4、Kv2.2、Kv3.3、Kv4の発現が認められた。一方、阻害剤による検討では、Dendrotoxin-I、Margatoxin-I、Apamin、Charybdotoxin、Paxillineはいずれも細胞分裂に影響しなった。また、これらの阻害剤はパッチクランプ法による電流測定でもK^+電流を抑制しなかった。したがって、Kv1サブファミリー、BKの関与の可能性は低いと考えられた。以上の結果から、Kv3.1以外にKv2.2、Kv3.3も候補と考えられるが、さらに個々の細胞レベルでの発現確認が必要である。