1999 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 | シナプス前経末 / ライアノジン受容体 / 短期可塑性 / 伝達物質開口放出 / Ca^<2+>誘起性Ca^<2+>遊離 / 電位依存性Ca^<2+>チャンネル / ウシガエル交感神経節細胞 / Ca^<2+>依存性K^+チャンネル |
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| Research Abstract |
本研究では、ニューロンの異なる部位での細胞内Ca^<2+>の上昇とその制御機構を細胞内Ca^<2+>遊離機構の観点から解明し、更に、その生理作用をそのシナプス伝達可塑性発現と細胞膜興奮制御機構の観点から調べるのが目的であった。カエル神経筋シナプスとウシガエル交換神経節細胞に、細胞内微小電極法やパッチクランプ法をCa^<2+>イメージング法やカゴメ化合物活性化法とともに応用し、以下のことが解った。
1)運動神経反復刺激(10〜20Hz、数分)により、ライアノジン受容体が、数分の時間経過で活性化準備(プライミング)され、次のCa^<2+>流入により活性化され、インパルスによる細胞内Ca^<2+>上昇と伝達物質の放出を促進し、この促進はライアノジンやサプシガーギンにより抑制されること、短期可塑性の内、Facilitationは不変だが、AugmentationとPotentiationが顕著に増大し、その後の促進の減衰は脱プライミングによることが明らかになった。さらに、Ca^<2+>チャンネルとライアノジン受容体と開口放出機構が80nm以内の距離に機能的に連関しており、Ca^<2+>貯蔵オーガネラがシナプス小胞である可能性が示唆された。
2)ウシガエル交感神経節ニコチン性シナプスで、同様の条件刺激により、興奮性シナプス後電位とインパルスによるシナプス前終末内のCa^<2+>上昇が顕著に数時間以上促進され、サプシガーギンで抑制されるがライアノジンでは阻害されないこと、またFacilitationは不変であることが明らかになった。
3)ウシガエル交感神経節細胞で、活導電位によるCa^<2+>流入により細胞膜直下でライアノジン受容体が活性化され、Ca^<2+>遊離が起こり、BKタイプのCa^<2+>依存症K^+チャンネルを活性化し、スパイクの下降を促進し、更にSKタイプのCa^<2+>依存症K^+チャンネル活性化し、緩徐後電位を発生する事が解った。
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[Publications] S.M.Huang: "Long-term use-dependent enhancement of impulse-induced exocytosis by adrenaline of frog motor nerve terminals."Neuroscience Research. 33. 239-244 (1999)
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[Publications] C.Liu: "Activity-dependent enhancement of miniature excitatory postsynaptic current amplitude and its modulation by protein kinase C in cultured rat sympathetic neurons."Neuroscience Letters. 280. 57-60 (2000)
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[Publications] S.Suzuki: "Ca^<2+>dynamics at the frog motor nerve terminals."Pflugers Archiv. (印刷中). (2000)
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[Publications] S.Y.Hua: "Modes of propagation of Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release in bullfrog sympathetic ganglion cells."Cell Caltium. (印刷中). (2000)
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[Publications] K.Narita: "Functional coupling of Ca^<2+> channels to ryanodine receptors at presynaptic terminals: Amplification of exocytosis and plasticity"J.Gen.Physiol.. (印刷中). (2000)
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[Publications] 久場 健司: "シナプス前経末の細胞内Ca^<2+>遊離とシナプスの可塑性"タンパク質・核酸・酵素. 45・3. 498-503 (2000)
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[Publications] K.KUBA: "Ca^<2+> dynamics and modulation. In slow synaptic responses and modulation"Springer. 10 (1999)
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[Publications] K.KUBA: "Exocytosis and modulation"Springer. 20 (1999)
