興奮性膜分化におけるシナプス基礎過程の可塑的変化

Research Project

Project/Area Number	61231005
Research Category	Grant-in-Aid for Special Project Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	高橋国太郎東大, 医学部, 教授 (10010034)
Project Period (FY)	1986
Project Status	Completed (Fiscal Year 1986)
Budget Amount *help	¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 1986: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	興奮性膜分化 / シナプス基礎過程 / 卵型Naチャネル / 分化型Naチャネル / 不活性化過程
Research Abstract	分裂抑制したホヤ胚の予定神経割球の神経細胞型分化においては、卵型から分化型へのNaチャネルの分子種の交代が示唆されたので、さらに単一チャネル記録をおこなって解析した。未受精卵および神経細胞型に分化した4細胞胚頭側【A_3】割球を1価陽イオンとして600mM【Na^+】、2価陽イオンとして1.5mM【Mn^(++)】を含む人工海水に入れて、巨視的Na電流および単一Naチャネル電流を、それぞれ卵型と分化型の間で比較した。まず、巨視的電流では、分化型Naチャネルの活性化の閾値電位は卵型のそれに較べて、10mV程度脱分極側に移動していた。この移動を考慮して、活性化過程について対応する電位で不活性化過程を比較すると、分化型では明らかに不活性化過程が遅延し、また定常状態での不活性化曲線も活性化の閾値電位変化よりさらに10mV程度脱分極側に移動していた。また、ステップ状の電位変化に対するNa電流経過を解析すると、卵型あるいは分化型いずれの場合でも不活性化過程には速い成分と遅い成分があり、分化型では遅い成分が増大していることがわかった。そこで、卵細胞と神経細胞型に分化した割球では二種類のチャネルの相対的割合が変化している可能性も考えられた。しかし、速い成分と遅い成分の割合は同一割球でも電位依存性に変化しているので、不活性化過程の異なるNaチャネルの間で分化に伴なって交代が起るという仮説の方が支持された。実際に単一チャネル記録によると、分化型Naチャネルにおいては電位変化の開始点より、かなり長期間持続して開閉をくりかえす場合がみられ、平均加算することにより、持続的な開閉確率の増加は巨視的電流の不活性化過程の遅い成分に定量的に対応することがわかった。すなわち、巨視的電流の不活性化の遅延は単一チャネルの性質が直接反映されたもので、二種類のNaチャネルが共存するためではないことがわかった。