新神経トレーサーで同定した中枢神経細胞のムスカリン様受容体機能発現機構の解明

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04670063
• Research Institution: KUMAMOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 徳冨 直史 熊本大学, 医学部, 講師 (30227582)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤池 紀生 九州大学, 医学部, 教授 (30040182)
• Keywords: 大脳皮質細胞 / 海馬錐体細胞 / ムスカリン受容体 / 受容体サブタイプ / GTP結合蛋白 / 細胞内Ca^<2+> / イノシトール三リン酸 / カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ

Research Abstract

平成4年度の中枢神経細胞ムスカリン受容体応答の受容体サブタイプ分類に引き続いて平成5年度は、その細胞内機序の解析を行い、以下の知見を得た。
ニスタチンパーフォレーティッドパッチクランプ法により膜電位固定下、記録された大脳皮質細胞と海馬錐体細胞のアセチルコリン応答のうち、一過性外向き電流は細胞内Ca^<2+>濃度に依存し、細胞外から投与して細胞内のCa^<2+>をキレートすることが可能なBAPTA AMの投与により完全に消失した。またFura2を用いた細胞内Ca^<2+>濃度の蛍光顕微画像解析の結果、この一過性外向き電流はアセチルコリン投与による細胞内Ca^<2+>濃度上昇によって惹起され、その細胞内Ca^<2+>濃度上昇はLi^+によって増強されることが確認された。観察されたアセチルコリン応答は百日ゼキ毒素では消失しなかったことは、介在するGTP結合蛋白はGs型ではなくGq型であることを示唆している。
カルモジュリンアンタゴニストのW-7、クロルプロマジン、トリフルオロペラジンはアセチルコリン応答を可逆的に抑制したがH-7は無効であった。またカルモジュリン依存性プロテインキナーゼII抑制薬のKN-62もアセチルコリン応答を可逆的に抑制した。よって本研究におけるムスカリン受容体応答の情報変換機構はイノシトール三リン酸(IP_3)合成系、IP_3依存性細胞内Ca^<2+>動員系およびカルモジュリン依存性プロテインキナーゼIIで構成されたシステムであることが証明された。

Research Products

• [Publications] Wakamori M: "Hyperpolarizing muscarinic responses of freshly dissociated rat hippocampal CA_1 neurones." Journal of Physiology. 463. 585-604 (1993)
• [Publications] Agopyan N: "Protein kinase A-mediated phosphorylation reduces only the fast desensitizing glycine current in acutely dissociated ventromedial hypothalamic neurons." Neuroscience. 56. 605-615 (1993)
• [Publications] Tokutomi N: "Effects of lindane(gamma-BHC)and related convulsants on GABA_A receptor-operated chloride channels in frog dorsal root ganglion neurons." Brain Research. (in press). (1994)