神経伝達物質遊離における分子機構の解析のための遺伝子移入再構成系の開発とその応用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05557011
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 谷山 絋太郎 長崎大学, 医学部, 教授 (70030898)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 樹三裕 長崎大学, 医学部, 助手 (50192399) ; 片岡 泰文 長崎大学, 医学部, 講師 (70136513) ; 丹羽 正美 長崎大学, 医学部, 教授 (20136641)
• Keywords: 遺伝子移入再構成系 / アフリカツメガエル卵母細胞 / 神経終末機能の発見 / ドパミン取込み / ドパミン遊離 / 開口放出

Research Abstract

ラット脳から抽出したメッセンジャーRAN(mRAN)をアフリカツメガエル卵母細胞に移入し、その卵母細胞に神経終末と同様の機能を発現させることを目的とした。
(1)ドパミン(DA)およびγ-アミノ酪酸(GABA)取り込み機能の発現:mRNA移入卵母細胞はDA或いはGABAを含む溶液に90分間浸漬した後60分間洗浄することにより、DA或いはGABAを特異的に取り込んだ。一方、非移入の卵母細胞や蒸留水を移入した卵母細胞ではDA、GABAの取り込みは見られなかった。
(2)終末部の小胞の発現:DAを取り込ませたmRNA移入卵母細胞のDAとDAの代謝物の含量を測定したところ、DA量よりもDA代謝物量の方が多い卵母細胞を見られた。このことは、mRNA移入卵母細胞でDAの取り込み機能は発現したものの、DAを貯蔵する小胞が発現していないものも存在すると考えられる。
(3)DAおよびGABA遊離機能の発現:DA或いはGABAを取り込ませたmRNA移入卵母細胞から各物質の自発遊離が起るが、高K^+(50 mM)液で脱分極刺激を行うと、各物資の遊離量は増加した。この高K^+誘発DA及びGABA遊離は外液中のCa^<2+>に依存するので、mRNAを移入することにより、神経終末と同様の開口放出機能が卵母細胞に発現したものと考えられる。取り込み機能は発現したが、終末部小胞が発現しなかったと考えられたmRNA卵母細胞は、高K^+による脱分極刺激に対して応答しなかったので、遊離実験の結果からも小胞を発現しなかったことが確認された。高K^+によるGABA遊離はプロテインキナーゼC(PKC)の活性化物質であるホルボールエステルで増大したことにより、開口放出にPKCが関与することが示唆された。

Research Products

• [Publications] H.Shibaguchi: "Functional expression of nerve terminal in Xenopus oocyte" Jpn.J.Pharmacol.64. 122 (1994)
• [Publications] S.Koizumi: "Two distinct pathwaya are involved in the endthelin-3-evoked dopamine release from rat striatal slices" Eur.J.Pharmacol.259. 195-201 (1994)
• [Publications] S.Koizumi: "Endothelin increased [Ca^<2+>]i in cultured neurons and slices of rat hippocampus" NeuroReport. 5. 1077-1080 (1994)
• [Publications] Y.Kataoka: "Endothelin-3 stimulates inositol 1,4,5-trisphosphate production and Ca^<2+> influx to produce a biphasic dopamine release from rat striatal slices" Cell.Mol.Neurobiol.(in press). (1995)