2000 Fiscal Year Annual Research Report
神経細胞の興奮に連関するNaポンプの活性制御機構の解明
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11680759
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
井上 順雄 横浜市立大学, 医学部, 助教授 (50159985)
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| Keywords | 神経細胞 / 小脳顆粒細胞 / Naポンプ / Na,K-ATPase / アイソフォーム / イオン輸送 / リン酸化 |
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| Research Abstract |
神経細胞の興奮に連関するNaポンプアイソフォームの活性制御機構を解明するために,これまで用いたラット胚の大脳由来の初代培養神経細胞に加えて,新生ラット小脳由来の初代培養小脳顆粒細胞について解析し比較した.その結果,培養小脳顆粒細胞においても,3種類のNaポンプ(α1型,α2型,α3型)が発現し,活性制御が起こることを明らかにした.すなわち,未成熟な細胞では,神経細胞型(α3型とα2型)Naポンプは全体の約1/4であったが,培養による細胞の成熟と共に,神経細胞型Naポンプが顕著に増加し,成熟神経細胞では普遍型(α1型)とほぼ等しい存在量になった.しかし,無処理,無刺激の条件下(basalな状態)の細胞で,実際にイオン輸送を担うのは普遍型がほとんどであり,神経細胞型アイソフォームのイオン輸送活性が普遍型活性と同等になるのは,細胞をグルタミン酸で刺激した後であった.このグルタミン酸の効果は,主にnon-NMDA受容体を介して行われた.これらの結果は,基本的に大脳神経細胞の結果と同じであり,神経細胞において一般的に,興奮に連関してNaポンプアイソフォームの活性が制御されることを明らかにした.その活性制御の機構に関しても,大脳神経細胞と同様にCaMキナーゼIIが関与する可能性が示された.活性制御に関連するNaポンプ自身のリン酸化・脱リン酸化の可能性は,大脳神経細胞を用いて検討した.その結果,basalな状態の細胞でも,Naポンプの活性サブユニットであるαサブユニットがリン酸化されていること,グルタミン酸やCaMキナーゼIIの阻害薬で細胞を処理することで,そのリン酸化の程度が変化することを明らかにした.現在,他のグルタミン酸アゴニスト刺激のリン酸化に対する影響について解析を進めている.
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[Publications] Inoue,N.: "Analysis of mechanism (s) to regulate K+ uptake activities of sodium pump isoforms in cultured cerebral neurons."Neurochem.Res.. 25. 1030 (2000)
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[Publications] Inoue,N.: "Regulation of sodium pump isoforms after glutamate excitation of cultured cerebral neurons."Soc.Neurosci.Abstr.. 26. 350 (2000)
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[Publications] Soga,T.: "Expression and regulation of Na pump isoforms in cultured cerebellar granule cells."NeuroReport. (In press). (2001)
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[Publications] Kato,T.: "Neuronal nitric oxide synthase supports the cell proliferation and differentiation, In Frontiers fo the Mechanisms of Memory and Dementia."Edited by Kato T. (Elsevier, Amsterdam). 301 (2000)
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[Publications] Inoue,N.: "Regulation of sodium pump isoform activities in cultured cerebral neurons. In Frontiers of the Mechanisms of Memory and Dementia."Edited by Kato T. (Elsevier, Amsterdam). 301 (2000)
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[Publications] Inoue,N.: "Mechanism of regulation of sodium pump isoform activities in cultured cerebral neurons. In Na/K-ATPase and Related ATPases."Edited by Taniguchi K. and Kaya S. (Elsevier, Amsterdam). 771 (2000)
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[Publications] Soga,T.: "Regulation of sodium pump isoforms in cultured cerebellar granule cells. In Na/K-ATPase and Related ATPases."Edited by Taniguchi K. and Kaya S. (Elsevier, Amsterdam). 771 (2000)
