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匂い順応に及ぼす嗅細胞細胞体に存在するイオンチャネルの影響の電気生理学的解析

Research Project

Project/Area Number 14704075
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 神経・脳内生理学
Research InstitutionFujita Health University

Principal Investigator

河合 房夫  藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (20300725)

Project Period (FY) 2002 – 2003
Project Status Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥21,450,000 (Direct Cost: ¥16,500,000、Indirect Cost: ¥4,950,000)
Fiscal Year 2003: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2002: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
Keywords嗅覚 / 匂い順応 / イオンチャネル / パッチクランプ / 嗅細胞 / 細胞体 / 膜電位固定実験 / スパイク頻度順応 / イモリ
Research Abstract

感覚神経細胞における順応は、一定振幅の持続的な電流注入により生じた活動電位頻度の経時的減衰として特徴づけられるだけでなく、条件刺激(1回目の刺激)に対する活動電位のダイナミックレンジが、テスト刺激(2回目の刺激)においてシフトすることとしても特徴づけられる。そこで、本年度前半では、カレントクランプ条件で電流注入のダブルパルス実験を行い、活動電位のダイナミックレンジにシフトが見られるかどうかを測定した。その結果、注入した電流パルスの時間間隔が短い場合(2秒以下)には、著明なダイナミックレンジのシフトが見られた。また、細胞体に存在する各種イオンチャネルの選択的なブロッカー(charybdotoxin, iberiotoxinなど)を用いることにより、ダイナミックレンジのシフトにおけるイオン機構を解析した。その結果、charybdotoxin, iberiotoxinなどのCa^<2+>依存性K^+チャネルブロッカーは、ダイナミックレンジのシフトを抑制した。この結果から、Ca^<2+>依存性K^+チャネルは嗅細胞のダイナミックレンジのシフトに関与することが明らかになった。
本年度後半は、実際に匂い物質を嗅細胞に投与することにより、活動電位レベルでの順応機構を解析した。すなわち、匂い物質を持続的に投与した場合の活動電位の経時的変化、及び匂い刺激のダブルパルス実験を行うことにより、活動電位のダイナミックレンジにシフトが生じるかを検討した。なおこの場合、嗅繊毛におけるトランスダクションレベルの順応機構と区別するため、細胞体のイオンチャネルのみを選択的にブロックする薬物(Ca^<2+>依存性K^+チャネルブロッカー)を用い、細胞体のチャネルが活動電位の順応に及ぼす影響を解析した。その結果、嗅細胞細胞体に存在するCa^<2+>依存性K^+チャネルは、嗅細胞の匂い順応に密接に関与することを発見した。

Report

(2 results)
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All Other

All Publications (7 results)

  • [Publications] Fusao KAWAI: "Ca^<2+>-activated K^+ currents regulate odor adaptation by modulating spike encoding of olfactory receptor cells."Biophysical Journal. 82. 2005-2015 (2002)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Fusao KAWAI: "嗅細胞の活動電位発生とその調節機構"AROMA RESEARCH. 14. 2-7 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Narusuye, K., Kawai, F., Miyachi, E: "Spike encoding of olfactory receptor cells."Neuroscience Research. 406. 407-413 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Kawai, F.: "Ca^<2+> -activated K^+ currents regulate odor adaptation by modulating spike encoding of olfactory receptor cells"Biophysical Journal. 82. 2005-2015 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Ohkuma, M., Kawai, F., Miyachi, E.-I.: "Odorants suppress ionotropic glutamate receptors in newt retinal neurons"Journal of Neural Transmission. 109. 1365-1371 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Kawai, F., Horiguchi, M., Suzuki, H., Miyachi, E.-I.: "Modulation by hyperpolarization -activated cationic currents of voltage responses in human rods"Brain Research. 943. 48-55 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Kawai, F., Sterling, P.: "cGMP modulates spike responses of retinal ganglion cells via a cGMP-gated current"Visual Neuroscience. 19. 373-380 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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