シプナス前・後膜の代謝型グルタミン酸受容器応答-そのシグナル伝達路におけるクロストーク-

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04404023
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 赤池 紀生 九州大学, 医学部, 教授 (30040182)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原田 伸透 九州大学, 医学部, 助手 ; 尾野 恭一 九州大学, 医学部, 助手 (70185635) ; 松田 博子 九州大学, 医学部, 助教授 (10181736)
• Keywords: 代謝型グルタミン酸受容体 / ニスタチン法 / 海馬 / K+チャンネル / G蛋白質 / シグナル伝達

Research Abstract

平成4年度は生後2週以内の幼若ラットの海馬CAI錐体細胞を用い、代謝型グルタミン酸受容器(mG1uR)応答の電気生理・薬理学的な性質、並びに細胞内機序を解析した。本年度はその結果を踏まえ、応答の部位差と発達に伴う応答の変化を検討した。
急性単離した幼若ラットの海馬CA3の錐体細胞では、膜電位固定下で膜コンダクタンスの減少を伴う活性化の遅い内向き電流が記録された。このうち向き電流は90%の細胞において認められ、外向き電流は約40%の細胞にしか認められなかった。外向き電流がCAIでの結果と同様にK+チャンネルの閉口によっていたのに対し、内向き電流は電位・時間依存性K+電流であるM電流の抑制によって発現していた。またアゴニスト親和性は内向き電流の方が10倍強く、内向きと外向き電流に異なる受容器が関与している可能性が示唆された。アンタゴニストの効果に関しては、アゴニストであるQAとtACPDによるmG1u応答のうち、tACPDによる外向き電流のみがAP3,AP4により阻害され、内向き電流は非感受性であった。さらに歯状回の顆粒細胞においては、外向き電流が主体でCA1のそれと比して持続時間が長いこと、および内向き電流がAP3により抑制されること、などが特徴であった。
1-2週令のラット海馬CA1の腹側1/3から単離した細胞では、80%の細胞においてmG1u応答が観察されたが、背側1/3から得た細胞では20%しか観察されなかった。3-4週令になると腹側で40%、背側では5%しか観察されなかった。従って、CA1内で腹側へ偏ったmG1u応答の分布とその発達に伴う減少が明らかとなった。
以上の結果から、mG1u応答が脳内部位や個体発達に伴って変化し、神経細胞の興奮性に複雑な影響を及ぼすことが示唆された。シプナスを介した神経回路網の理解にはこれらの詳細な情報が必須であり、将来の研究に重要な知見であると思われる。

Research Products

• [Publications] Inomata,H.: "Suppression of taurine responsein acutely dissociated substantia nigra neurons by intracellular cyclic AMP.21GC01:Brain Res." 615. 347-350 (1993)
• [Publications] Omura,T.: "Nystain perforated patch recording disclose KA-operated outward currents in rat cortical neurons." Brain Res.627. 345-348 (1993)
• [Publications] Yakushiji,T.: "Differential properties of typeI and type II benzodiazepine receptorsin mamma-lian CNS neurones." Br.J.Pharmacol.109. 819-825 (1993)
• [Publications] Akaike,N.: "Existence of rolipram-sensitivephosphodiesterase in rat megakaryocyte.21GC04:Br.J.Pharmacol." 109. 1020-1023 (1993)
• [Publications] Munakata,M.: "Theophylline affects three different potassium currents in dissociated rat cortical neurones." J.Physiol.(London). 471. 599-616 (1993)
• [Publications] Ebihara,S.: "Potassium currented operated bythyrotropin-releasing hormone in dissociated CAI pyramidal neurons of rat hippocampus." J.Physiol.(London). 472. 689-710 (1993)
• [Publications] Shirasaki,T.: "Heterogeneous distribution anddevelopmental change of metabotropic gltamate receptors in rat hippocampal CA1 pyramidal neurons." Neurosci.Lett.157. 191-194 (1993)
• [Publications] Furukawa,K.: "Alteration of Ca^<2+> currents and their sensitivities to Ca^<2+> antagonists during application and after deprivation of nerve growth factor." Neurosci.Lett.161. 13-16 (1993)
• [Publications] Harata,N.: "Metabotropic glutamate responsein acutely dis-sociatedhippocampal CA3neurons of the rat." Ann.NY Acad.Sci.(1994)
• [Publications] Nishikawa,M.: "Facilitatory effect of docosahexaenoic acid on NMDA receptor responsein pyrami-dal neurones of rat cerebralcortex." J.Physiol.(London). (1994)
• [Publications] Shirasaki,T.: "Metabotpic glutamate response in acutely dissociated hippocampal CA1 pyramidal neurones of the rat." J.Physiol.(London). (1994)
• [Publications] Akaike,N.: "Interactions Among Cell Signalling Systems" John Wiley & Sons, 268 (1992)