Caged細胞内物質を利用した中枢神経系ニュ-ロン生理機能解明法の開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02557005
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 赤池 紀生 東北大学, 医学部, 教授 (30040182)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 喜納 兼勇 (株)同仁化学研究所, 部長 ; 安井 湘三 九州工業大学, 教授 (50132741) ; 工藤 佳久 三菱化成, 生命科学研究所, 主任研究員 ; 中江 俊夫 東北大学, 医学部, 助手 (20155659)
• Keywords: 多現象同時計測装置 / cagcd化合物 / イオン測定蛍光試薬 / ラット / 単離中枢神経細胞 / 電気生理学

Research Abstract

光学的電気的多現象同時計測装置の試作のため、インタ-デック社製のM1000を購入をした。本装置は、励起光源として単色光発生装置・励起された蛍光を測定するために光電子増倍管及び画像処理用の高感度ビデオカメラシテムを専用の倒立型顕微鏡に組み込んでいる。さらに、これらの光信号検出装置は全てコンピュ-タ-によって制御されており単波長・多波長励起のあらゆる蛍光測定に対応している。また、膜イオン電流と蛍光の測定を同時に行うために、倒立顕微鏡のステ-ジ周辺に膜イオン電流測定のための改造などもおこなった。仕様上の性能はきわめて高く、事前の打ち合せも万全であったと考えられているが、想定した細胞の大きさに光学系と生物系に隔たりがあり、光学系の測定装置の立ち上げの遅れにつながった。現在なお調整中であるが、本年度中には稼働できる予定である。本休装置の試作の遅れから、生物系の実験も独立した形で進めることとなり、現在全体の有機的な連絡がとれていない。早期の試作器の稼働が待たれており、第2年度からは生物系・光学系・化学系の3系の調和のとれた連携を保って研究を進展させたい。機器のテストとして励起波長が長波長側にあって使いやすいpH感受性蛍光色素BCECFを用いて細胞内pHを測定したところ、中枢神経細胞内のpHの変動が細胞内部で均一に生じることが明らかになった。また、GABA_A応答の細胞内からの脱抑制機構が細胞内のATP受容器を介した応答であることを電気生理学的研究から明らかにした。cagod化合物の応用については、独立した装置で予備実験を始めており神経伝達物質であるGABA,Glycineのcaged化合物の光化学的性質などについての基礎実験をおこなっている。

Research Products

• [Publications] Takahashi,K.,Ueno,S.and Akaike,N.: "Kinetic properties of Tーtype^<2+> Currents in isolated rat hippocampal CA1 pyramidal neurons." Journal of Neurophysiology. 65(1). 148-155 (1991)
• [Publications] Takahashi,K.and Akaike,N.: "Calcium antagonist effects on lowーthreshold (Tーtype) calcium current in rat isolated hippocampal CA1." The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 256(1). 165-175 (1991)
• [Publications] Ito,C.,Wakamori,M.and Akaike,N.: "Dual effect of glycine on isolated rat suprachiasmatic neurons." American Journal of Physiology. 260. (1991)
• [Publications] Nakagawa,T.,Wakamori,M.,Shirasaki,T.,Nakaye,T. and Akaike,N.: "γーAminobutyric acidーinduced response in acutely isolated nucleus solitarii neurons of the rat." American Journal of Physiology. 260. (1991)