シナプス前微小神経終末からの化学伝達物質遊離機構の解明

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07279233
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 原田 伸透 九州大学, 医学部, 助手 (90264043)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾野 恭一 九州大学, 医学部, 講師 (70185635) ; 赤池 紀生 九州大学, 医学部, 教授 (30040182)
• Keywords: 抑制性シナプス後電流 / シナプスボタン / カルシウムイオン / 高閾値型Ca^<2+>チャネル / 興奮性アミノ酸受容器 / マイネルト基底核ニューロン

Research Abstract

ラットマイネルト基底核からシナプスボタン標本を作成し、シナプス前微小神経終末におけるCa^<2+>流入経路について調べた。
1)細胞内遊離Ca^<2+>の増加によって増加する自発性抑制性シナプス後電流(sIPSC)を指標にして、神経終末部に存在する高閾値型(HVA)Ca^<2+>チャネルのサブタイプを薬理学的に分類した。一般に哺乳動物中枢神経系のHVACa^<2+>チャネルには、(1)nicardipine感受性のL型、(2)ω-conotoxin-G VIA感受性のN型、(3)ω-agatoxin-IVA感受性のP型(高濃度ではQ型も抑制)、(4)ω-conotoxin-M VIIC感受性のQ型、(5)(1)〜(4)の薬物に非感受性だがCd^<2+>には感受性の抵抗型(R型)の5種類が知られている。本標本では、nicardipineが10^<-8>Mより濃度依存性にGABA作動性sIPSCを抑制した。また、ω-agatoxin-IVAも濃度依存性に抑制した。しかし、ω-conotoxin-G VIAは無効であったことから、神経終末からのGABAの自発性遊離にHVACa^<2+>チャネルのL、PとQ型が関与していることが示唆された。
2)さらに本標本を用いて、興奮性アミノ酸受容器(イオンチャネルの直結型のNMDA、KA、AMPA受容器と代謝型のmGluR)のIPSCsに対する効果を検討した。NMDA、KA、AMPAは、この順にsIPSCおよび外液中のBa^<2+>存在下でのIPSCsの発生頻度を増加した。他方、mGluRをACPDで活性化するとsIPSCの頻度がわずかに減少し、sIPSCの平均電流値は変化しなかった。従って、神経終末上の興奮性アミノ酸受容器がGABAの放出を巧妙に制御していることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Harata, N.: "Two components of metabotropic glutamate responsesin CA3 pyramidal neurons of the rat." Brain Research. (印刷中).
• [Publications] Shimura, M.: "Allosteric modulation of GABA_A receptor in suprachiamatic neurons of the rat." American Journal of Physiology. (印刷中).