2011 Fiscal Year Annual Research Report
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11J02839
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| Research Institution | The Graduate University for Advanced Studies |
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Principal Investigator |
中畑 義久 総合研究大学院大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 神経伝達物質 / 培養神経細胞 / 抑制性シナプス / グリシン受容体 / 脊髄 / 免疫染色法 / パッチクランプ法 |
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| Research Abstract |
単一シナプスレベルでの神経回路編成モデルとして、シナプス前終末から放出される神経伝達物質の変化に伴うシナプス後膜受容体の局在とその機能的変化について検討を行っている。まず、抑制性神経伝達物質のGABAおよびグリシンを共放出する脊髄培養細胞を対象とし、選択的グリシン受容体阻害剤を用いて、長期的グリシン受容体の活性阻害がシナプス後膜におけるグリシン受容体の形態的および機能的変化に関与するのか検討した。免疫染色法によって長期グリシン受容体阻害群と非阻害群を比較したところ、受容体阻害群では抑制性シナプスにおけるグリシン受容体の減少が認められた。そのため、次に電気生理学的パッチクランプ法を用いてこれら二群におけるグリシン性神経伝達について検討を行ったところ、長期グリシン受容体阻害群においても、阻害剤除去直後からグリシン性応答が確認されたものの、グリシン性応答の大きさは非阻害群に比べ小さかった。その後、経時的に両群の応答を比較したところ、長期グリシン受容体阻害群では阻害剤除去からの経過時間とともに、応答の増大が認められた一方、非阻害群については変化がみられなかった。こうした結果から、シナプス後膜におけるグリシン受容体の局在およびグリシン性神経伝達には、グリシン受容体の活性化が関与していることが示唆され、更に、成熟した神経細胞においても機能的変化が生じることが確認された。今後は、シナプス前終末から放出される伝達物質が変化する系を用いて解析を行うとともに、生細胞イメージングによって、時空間的変化を詳細に検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画において、初年度はシナプス後膜におけるグリシン受容体の機能について検討を行う予定となっており、おおむね計画通りの進展状況と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は生細胞イメージングを行い、時空間的により詳細なグリシン受容体の挙動を解析し、更に薬理学的手法を適用して、シナプス後膜における受容体の局在を規定する細胞内制御機構を検討する。また、シナプス前終末から放出される神経伝達物質をGABAからグリシンへ変化させるモデル実験系の作製を試みているが、現在は開発途中の段階である。そのため、並行して脊髄培養細胞における実験系を用いて研究を遂行している。
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