小脳シナプス伝達におけるグリア型グルタミン酸トランスポーターの機能的役割の解明

• Project/Area Number: 17700364
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Neurophysiology and muscle physiology
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 高安 幸弘 群馬大, 医学(系)研究科(研究院), 助手 (70375533)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: グルタミン酸トランスポーター / プルキンエ細胞 / 登上線維 / GLAST / GLT / シナプス / AMPA受容体 / 脱感作

Research Abstract

本研究では、まず、小脳で高発現するグリア型グルタミン酸トランスポーター、GLASTの欠損マウスを用いて、グルタミン酸性興奮性シナプス伝達に生じる変化を解析し、シナプス伝達におけるグリア型グルタミン酸トランスポーターの機能的役割を明らかにすることを目指した。初年度の研究成果は、以下の通りである。
1)興奮性シナプス伝達直後のグルタミン酸の回収は、GLAST欠損マウスにおいて遷延するプルキンエ細胞において、登上線維刺激にて生じるAMPA受容体を介した興奮性シナプス後電流を記録し、薬理学的にAMPA受容体の脱感作を抑制させると、GLAST欠損マウスにおいて興奮性シナプス後電流の延長が観察された。野生型マウスと比較し有意に延長することから、グリア型グルタミン酸トランスポーターが、シナプス伝達直後のグルタミン酸の回収に重要な役割を持つことが示された。
2)野生型マウスでは少数派であるグリア型グルタミン酸トランスポーターのGLTが、GLAST欠損マウスではグルタミン酸の回収に代償的に機能し、シナプス伝達を維持している薬理学的に、すべてのグリア型グルタミン酸トランスポーターを抑制すると、GLAST欠損マウスにおける興奮性シナプス後電流の延長は、さらに強調された。このことから、小脳では少数派であるグリア型グルタミン酸トランスポーターのGLTが、GLAST欠損マウスにおいては、興奮性シナプス伝達に重要な役割を持つことが示された。