2000 Fiscal Year Annual Research Report
カルシウムイメージング法を指標にした海馬単一シナプスにおける素量子解析
| Project/Area Number |
11680801
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
梅宮 正志 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (50271911)
|
|---|
| Keywords | グルタミン酸受容体 / カルシウム / Fluo-3 / NMDA / AMPA / シナプス電流 / パッチクランプ / グルタミン酸 |
|---|
| Research Abstract |
ラット海馬培養神経細胞から低密度の培養系を作成、単一の神経細胞にカルシウム感受性色素を含んだパッチピペットを用いWhole-cellの状態にすることによりカルシウム感受性色素を投与、whole-cellパッチクランプ記録と、細胞内カルシウム濃度の同時測定を行った。この系を用いて、部位を同定した単一シナプスからグルタミン酸受容体を介したシナプス電流を記録した。平成11年度にはシナプス電流のうちAMPA型グルタミン酸受容体成分とNMDA型受容体成分の大きさの間に正の相関を見出した。この相関は単一シナプスレベルでは両型の受容体は飽和しておらず、伝達物質の放出量によりシナプス反応が調節されていることを示唆するものである。平成12年度には単一シナプスにおけるNMDA型グルタミン酸受容体を介したシナプス反応について解析を行った。NMDA型グルタミン酸受容体は細胞内のカルシウムにより抑制を受けることが知られており、又、カルシウム透過性が高いことも知られている。今回、カルシウムバッファーをパッチピペットを介して細胞内に投与、NMDA型グルタミン酸受容体を介したシナプス反応(シナプス電流とカルシウム流入量)のばらつきについてここのシナプスで測定した。その結果、単一のシナプス伝達においても流入したカルシウムによるカルシウム依存性のNMDA型受容体の抑制が起きることが確認できた。この流入したカルシウムによるNMDA型グルタミン酸受容体抑制はnegative-feedback機構として働きシナプス伝達に伴うカルシウム流入量を比較的狭い範囲に調節していることがわかった。
|
-
[Publications] Umemiya et al: "Behavior of NMDA and AMPA receptor mediated miniature EPSCs at rat cortical neurons identified by calcium imaging "Journal of Physiology (London). 521/1. 113-122 (1999)
-
[Publications] Mackenzie, et al: "Ultrastructural Correlates of Quantal Synaptic Function at Single CNS Synapses"Journal of Neuroscience. 19. RC13 (1999)
-
[Publications] Umemiya et al: "A Calcium-Dependent Feedback Mechanism Participates in Shaping Single NMDA Miniature EPSCs"Journal of Neuroscience. 21(1). 1-9 (2001)
-
[Publications] Sakagami et al: "Distribution and intracellular localization of a mouse homologue of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase Ibeta2 in the nervous system."Eur J Neurosci.. 21(1). 89-99 (2000)
-
[Publications] Sakagami et al: "Immunological evidence that the beta isoform of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinaseIV is a cerebellar granule cell-specific product of the CaM kinase IV gene."Eur J Neurosci.. 11(7). 249-255 (1999)
