1998 Fiscal Year Annual Research Report
ニューロン内Ca^<2+>遊離とシナプス伝達制御に関する研究
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08407002
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
久場 健司 名古屋大学, 医学部, 教授 (60080561)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成田 和彦 川崎医科大学, 医学部, 助手 (60104808)
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| Keywords | シナプス前終末 / カエル運動神経終末 / ライアノジン受容体 / 短期可塑性 / 開口放出 / Ca^<2+>誘起性Ca^<2+>遊離 / 電位依存性Ca^<2+>チャンネル / 同期的興奮 |
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| Research Abstract |
1) シナプス前終末内Ca^<2+>動態の解析:カエル運動神経終末のライノジン受容体を介する細胞内Ca^<2+>遊離機構が、比較的低頻度(1〜10ヘルツ)の刺激によりプライミングされ、更なるCa^<2+>の流入により活性化され、自発的のみならずインパルスによる伝達物質の放出を数10倍に増強することが解った。この増強は、開口放出部位の[Ca^<2+>]_iの残存により起こるFacilitation,高感度のCa^<2+>受容体を介するAugmentationやPotentiation等の短期可塑性の促進のみならず、遊離したCa^<2+>が開口放出に直接関与することが示唆された。更に、プライミングの機構には、蛋白質燐酸化の過程は関与しないことが判明した。
2) シナプス後ニューロ、ンての細胞丙Ca^<2+>動態の解析:ウシガエル交感神経節細胞で、細胞膜の単一の活動電位によるCa^<2+>の流入により、細胞膜直下でライノジン受容体を介してCa^<2+>遊離が起こり、活動電位の後電位の発生に寄与すること、更に、活動電位により核膜胞からもCa^<2+>が遊離され、[Ca^<2+>]_i上昇が核内をCa^<2+>誘起性Ca^<2+>遊離により伝播し、このCa^<2+>遊離もライノジン受容体を介することが解った。
3) 電位依存性Ca^<2+>チャンネルの新しい生理作用:テトロドトキシンとCs^+と4-アミノピリジンの存在下で、培養したラット海馬のニューロンが同期して興奮し、との同期的興奮にL-タイプのCa^<2+>チャンネルによる興奮の伝導とN及びP/QタイプのCa^<2+>チャンネルによるグルタミン酸の放出が必須であることが解った。
4) 新しい蛍光法測定法の開発:一方向からの超短パルスレーザーの走査と2対の対物レンズと光電子倍増管による蛍光測定による全方位蛍光集光2光子励起レーザー顕微鏡の設計を終了し、(株)ニコンインステックで製作中である。又、一つの対物レンズ(1)と光電子倍増管による集光ともう1つの対物レンズ(2)により集光した蛍光を、反射鏡により同レンズ及び試料と対物レンズ(1)を通して、試料からの直接の蛍光と合わせて光電子倍増管により測光するシステムを考案し、これは、次年度に製作に取りかかる予定である。更に、2光子励起による点領域でのカゴメ化合物活性化光学系の設計製作と応用:カバーグラス上の溶液中とウシガエル交感神経節細胞内でのCa^<2+>カゴメ化合物の活性化による細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)上昇を記録した。
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[Publications] K.Narita,K.Kuba et al.: "A Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release mechanism involved in asynchronous exocytosis at frog motor nerve terminals" Journal of General Physiology. 112. 593-609 (1998)
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[Publications] K.Kuba,S.Nakayama: "Two-photon laser-scanning microscopy:tests of objective lenses and Ca^<2+> probes" Neuroscience Research. 32. 281-294 (1998)
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[Publications] S.M.Huang,K.Kuba et al.: "Long-term use-dependent enhancement of impulse-induced exocytosis by adrenaline at frog motor nerve terminals" Neuroscience Research. (In press). (1999)
