グリア細胞における化学伝達物質およびそのレセプターの制御機構の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15082206
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 高橋 正身 北里大学, 医学部, 教授 (10318826)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 輝雄 新潟大学, 脳研究所, 助教授 (50010103) ; 東 貞宏 北里大学, 医学部, 助手 (80348507) ; 高垣 洋太郎 北里大学, 医学部, 教授 (50281324) ; 片岡 正和 信州大学, 工学部, 助教授 (90332676)
• Keywords: グリア細胞 / 化学伝達物質 / 神経伝達物質 / レセプター / 開口放出 / アストロサイト

Research Abstract

グリア細胞が活動依存的にグルタミン酸を放出し、神経回路の制御に関わっていることが明らかにされつつあるがその詳しい機構は明らかではない。この問題を明らかにするため本年度は次のような実験をおこなった。
単層培養したラットアストロサイトをCa^<2+>イオノフォア処理するとグルタミン酸およびアスパラギン酸放出が大きく促進された。外液中にはアラニン、グリシン、バリンなども検出されたが、その量はイオノマイシン処理で変動していなかった。グルタミン酸の放出速度はイオノマイシン処理後徐々に増加し、処理後10分でほぼ最大に達した。細胞のホモジネートをイムノブロット解析した結果、アストロサイトからのグルタミン酸放出には神経細胞と一部共通のタンパク質を用いているが、異なるタンパク質も関与していることが示唆された。C6B、354A、RN-2、G-26、T98Gなどのグリア細胞株のグルタミン酸放出能の有無を調べたところ、いずれの細胞も、イオノマイシン刺激でグルタミン酸を放出する機能を保持していることが明らかとなった。
グリア細胞のグルタミン酸含有小胞の単離法を確立するため、抗VAMP-2抗体を架橋した磁気ピーズを用いて、ラット脳からVAMP-2含有小胞を精製し、TOF-MS解析によって構成タンパク質を同定することが可能となった。
グリア細胞膜上に、グルタミン酸放出に関わる特定の部位が存在するか否かを明らかにするため、細胞膜の構造を2次元的に解析する方法の確立を試みた。その結果カバーグラス上に単層培養したPC12細胞を超音波処理することにより、カバーグラス上に細胞膜のみを残した細胞膜シートを再現良く作成することが可能となった。

Research Products

• [Publications] Masami Takahashi: "New aspects of neurotransmitter release and exocytosis : Regulation of neurotransmitter release by phosphorylation."J.Pharmacolo.Sci.. 93. 41-45 (2003)
• [Publications] 板倉 誠: "神経伝達物質の放出機構"実験医学増刊 脳・神経研究2004. 21. 2357-2360 (2003)