1996 Fiscal Year Annual Research Report

脂質平面膜を用いた膜電位感受性色素の評価系の開発とその応用

Research Project

Project/Area Number	07557143
Section	試験
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	桐野豊東京大学, 薬学部, 教授 (10012668)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	浜岡勤富士写真フィルム(株), 機器事業部, 部長川原茂敬東京大学, 薬学部, 助手 (10204752)
Keywords	膜電位感受性色素 / 水平平面膜 / シングルホトダイオードカメラ / 表面電荷 / ナメクジ神経細胞
Research Abstract	1.脂質平面膜による電位感受性色素の性質水平平面膜系を用いて、実際に膜電位感受性色素の膜電位応答を調べたが、電位変化に対する応答が検出できなかった。原因としては次の2つのことが考えられた。(1)水平平面膜の周辺部の多量の有機溶媒のために膜電位感受性色素が脂質2重層の両層に分布し、その結果両層の応答が相殺され、応答が検出されない。(2)測定系のSN比が良くないために検出できない。そこで、有機溶媒の少ない平面膜を形成できる張り合わせ法により平面膜を張るために垂直型の平面膜チャンバーを作製し、SN比を向上させるためにアンプとしてロックインアンプを用いた系を新たに構成した。 2.アラメシチンによる表面電荷の膜実質電位に対する影響の測定本研究で用いている膜電位感受性色素や電位依存性チャネルペプチドであるアラメシチンは、外部からかけた電圧に表面電荷の影響が加わった膜実質電位に依存して挙動が変化する。アラメシチンを種々の表面電荷をもつ平面膜に組み込み、表面電位の影響を調べた。その結果、全リン脂質の50%を正または負の電荷一つを持つリン脂質に置き換えるとアラメシチンによるマクロ電流-電圧曲線が約40mV電位方向にシフトする事が示された。 3.生体膜への色素の適用と評価前年度に引き続き、ナメクジへの膜電位色素の適用を行った。検討した色素の中で、Di-4-ANEPPSが最も良く単離脳を染色し、膜電位の同期的振動に伴う蛍光強度の変化の割合(ΔF/F)も0.2%に近く、十分なSN比が得られた。この色素を用いて、単離脳の神経活動に及ぼす匂い刺激や味刺激の効果を調べたところ、嗅覚中枢に特異的な同期的神経活動の振動数が嗅覚および味覚刺激により変調した。この結果、生理的刺激に対する単離脳の応答が染色後にも保たれることを示しており、この色素の毒性の低さを意味している。

Research Products

(14 results)

All Other

All Publications (14 results)

[Publications] 桐野豊: "膜電位イメージング法によるナメクジ中枢神経系における嗅覚情報処理機構の研究" ファルマシア. 32(3). 37-40 (1996)
[Publications] Chie Fujiwara-Hirashima: "A Voltage-dependent Anion Channel from Tetrahymena Ciliary Membrane Incorporated into planar Lipid Bilayers" Biochim.Biophys.Acta.1280(2). 207-216 (1996)
[Publications] 川原茂敬: "膜電位感受性蛍光色素を用いたナメクジ中枢神経系の解析" バイオイメージング. 5(1). 1-6 (1996)
[Publications] Shoichi Toda: "Optical Recording of Neural Activity in the Olfactory Center of a Terrestrial Slug,Limax marginatus" Bioimages. 4(1). 33 (1996)
[Publications] Satoshi Watanabe: "Development of Low Magnesium-induced Spontaneous Synchronized Bursting and GABAergic Modulation in Cultured Rat Neocortical Neurons" Neurosci.Lett.210(1). 41-44 (1996)
[Publications] Tetsuya Kimura: "Spatial and Temporal Analysis of Odor Response in the Olfactory Center of the Terrestrial Slug,Limax marginatus" Proc.Internatl.Symp.Bioelect.Mol.Elect.Dev.140-141 (1996)
[Publications] Yutaka Hirakura: "Selective Interaction of Synthetic Antimicrobial Peptides Derived from Sapecin B with Lipid Bilayers" J.Biochem.120(6). 1130-1140 (1996)
[Publications] Atsuhisa Tomita: "Removal after Addition of NO-generating Agents and 8-Bromo-cyclic GMP Cause Morphological Change of Cultured Cerebellar Astrocytes" Brain Res.(印刷中). (1997)
[Publications] Shigenori Kawahara: "Comparative Study on Oscillation in the Procerebrum of the Terrestrial Slugs Incilaria bilineata and Limax marginatus" J.Exp.Biol.(印刷中). (1997)
[Publications] Toshiharu Suzuki: "Phosphorylation of Alzheimer's-Amyloid Precursor-like Proteins" Biochemistry. (印刷中). (1997)
[Publications] Yutaka Kirino: "Activation of Adenosine A1 and A2 Receptors Differentially Modulates Acetylcholine Release from Electric Organ Synaptosomes" Role of Adenosine in the Nervous System. (印刷中). (1997)
[Publications] Hiroshi Tokumaru: "Involvement of calciseptine-sensitive calcium channels in the evoked a acetylcholine release from electric organ synaptosomes" Biol.Pharm.Bull.(印刷中). (1997)
[Publications] 桐野豊: "「情報と薬学いま」(CD-ROM)" 情報薬学研究会, (1996)
[Publications] 桐野豊: "カルシウムシグナリング“カルシウムの物理化学的性質"" 培風館(印刷中), (1997)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

脂質平面膜を用いた膜電位感受性色素の評価系の開発とその応用

Principal Investigator

桐野 豊 東京大学, 薬学部, 教授 (10012668)

Research Products

[Publications] 桐野 豊: "膜電位イメージング法によるナメクジ中枢神経系における嗅覚情報処理機構の研究" ファルマシア. 32(3). 37-40 (1996)

[Publications] Chie Fujiwara-Hirashima: "A Voltage-dependent Anion Channel from Tetrahymena Ciliary Membrane Incorporated into planar Lipid Bilayers" Biochim.Biophys.Acta.1280(2). 207-216 (1996)

[Publications] 川原 茂敬: "膜電位感受性蛍光色素を用いたナメクジ中枢神経系の解析" バイオイメージング. 5(1). 1-6 (1996)

[Publications] Shoichi Toda: "Optical Recording of Neural Activity in the Olfactory Center of a Terrestrial Slug,Limax marginatus" Bioimages. 4(1). 33 (1996)

[Publications] Satoshi Watanabe: "Development of Low Magnesium-induced Spontaneous Synchronized Bursting and GABAergic Modulation in Cultured Rat Neocortical Neurons" Neurosci.Lett.210(1). 41-44 (1996)

[Publications] Tetsuya Kimura: "Spatial and Temporal Analysis of Odor Response in the Olfactory Center of the Terrestrial Slug,Limax marginatus" Proc.Internatl.Symp.Bioelect.Mol.Elect.Dev.140-141 (1996)

[Publications] Yutaka Hirakura: "Selective Interaction of Synthetic Antimicrobial Peptides Derived from Sapecin B with Lipid Bilayers" J.Biochem.120(6). 1130-1140 (1996)

[Publications] Atsuhisa Tomita: "Removal after Addition of NO-generating Agents and 8-Bromo-cyclic GMP Cause Morphological Change of Cultured Cerebellar Astrocytes" Brain Res.(印刷中). (1997)

[Publications] Shigenori Kawahara: "Comparative Study on Oscillation in the Procerebrum of the Terrestrial Slugs Incilaria bilineata and Limax marginatus" J.Exp.Biol.(印刷中). (1997)

[Publications] Toshiharu Suzuki: "Phosphorylation of Alzheimer's-Amyloid Precursor-like Proteins" Biochemistry. (印刷中). (1997)

[Publications] Yutaka Kirino: "Activation of Adenosine A1 and A2 Receptors Differentially Modulates Acetylcholine Release from Electric Organ Synaptosomes" Role of Adenosine in the Nervous System. (印刷中). (1997)

[Publications] Hiroshi Tokumaru: "Involvement of calciseptine-sensitive calcium channels in the evoked a acetylcholine release from electric organ synaptosomes" Biol.Pharm.Bull.(印刷中). (1997)

[Publications] 桐野 豊: "「情報と薬学いま」(CD-ROM)" 情報薬学研究会, (1996)

[Publications] 桐野 豊: "カルシウムシグナリング“カルシウムの物理化学的性質"" 培風館(印刷中), (1997)

桐野豊東京大学, 薬学部, 教授 (10012668)

[Publications] 桐野豊: "膜電位イメージング法によるナメクジ中枢神経系における嗅覚情報処理機構の研究" ファルマシア. 32(3). 37-40 (1996)

[Publications] 川原茂敬: "膜電位感受性蛍光色素を用いたナメクジ中枢神経系の解析" バイオイメージング. 5(1). 1-6 (1996)

[Publications] 桐野豊: "「情報と薬学いま」(CD-ROM)" 情報薬学研究会, (1996)

[Publications] 桐野豊: "カルシウムシグナリング“カルシウムの物理化学的性質"" 培風館(印刷中), (1997)