1990 Fiscal Year Annual Research Report
脳におけるシスチン・グルタミン酸交換輸送系の存在とその機能
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01570122
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
坂内 四郎 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (70019579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 哲郎 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (20111370)
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| Keywords | シスチン / グルタミン酸 / アミノ酸輸送 / 神経細胞 / グリア細胞 / グルタチオン |
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| Research Abstract |
新生児ラットより大脳グリア細胞を培養し、シスチンとグルタミン酸の輸送を調べた。グルタミン酸は、大部分、アスパラギン酸と共通の輸送系で取りこまれ、シスチンと共通の取りこみ、すなわち、シスチン・グルタミン酸交換輸送系による部分は小さかった。しかし、この系はシスチン取りこみを媒介する唯一の系で、取りこまれたシスチンは還元されてシステインとなり、タンパク合成やグルタケオン合成の前駆体となる。グリア細胞のシスチン・グルタミン酸交換輸送系は、この細胞のグルタチオンを維持するのに大きく寄与していることが示された。また、この活性はグリア由来の脳腫瘍細胞で、10倍位強くなっていることも判明した。
一方、胎生16日のラット大脳から細胞を取りだし、培養系で分化させシスチン・グルタミン酸交換輸送の活性を調べた。取りだしたばかりの未分化大脳細胞は一定の活性を示したが、培養系で神経細胞とグリア細胞に分化するにつれ、この輸送活性は細胞集団全体としては数倍に上昇することが認められた。分化した神経細胞をグリア細胞と分離して調べると、グリア細胞では活性が上昇しており、神経細胞では、逆に活性が著しく低下していた。神経細胞はグリア細胞と共存していればグルタチオンを維持できるが、グリア細胞から離されると、シスチン取りこみ活性が低いためグルタチオンを維持できないことが分った。すなわち、グリア細胞はシスチン・グルタミン酸交換輸送系によりシスチンを取りこみ、システインに還元してグルタチオン合成などに利用するが、一部のシステインを細胞外に放出し、それを神経細胞が中性アミノ酸輸送系で取りこみ、自らのグルタチオン合成に利用していると推定された。
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[Publications] Yukie Cho: "Uptake og glutamate and cystine in Cー6 glioma cells and in cultured astrocytes." Journal of Neurochemistry. 55. 2091-2097 (1990)
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[Publications] Shiro Bannai: "Cystine/glutamate antiport in plasma membrane of mammalian cells." Biological Chemistry HoppeーSeyler. 371. 292-293 (1990)
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[Publications] Junーichi Sagara: "Cystine/cysteine uptake and glutathione level in primary cultured neuron and glia from fetal rat." Journal of.Neurochemistry.
