2018 Fiscal Year Annual Research Report
Noval regulatory mechanisms of axonal action potentials
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16K07006
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
御園生 裕明 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (40609509)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | イオンチャネル / 軸索 / 活動電位 / 興奮 / 小脳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、我々が独自に見い出した、新しい軸索内Ca2+シグナリングとその生理的役割について明らかにすることを目的としている。特に、ランビエ絞輪近傍に 発現するCa2+依存性K+チャネル(BKチャネル)と、その活性化に必要なCa2+を供給する電位依存性Ca2+チャネルの同定を行ってきた。これまでに、ニッケルに 感受性のあるT型Ca2+チャネルが発現することを示唆する結果を得、オーストリアISTの重本博士との共同研究により、BKチャネルと電位依存性Ca2+チャネルの共 局在を検討するための手法として、凍結割断レプリカを免疫染色して、軸索上 のCa2+チャネルを高感度かつ定量的に検出し、また電子顕微鏡の高い解像度でその局在を決定できる手法の開発を進めてきた。これまで実験の結果から、ランビエ絞輪の凍結割断レプリカ上での検出が困難であることが予想されたため、包埋前免疫染色法による検出も並行して行ってきた。最終年度も引き続き、国際共同研究によりCa2+チャネルの検出と同定法の開発を行った。これまで、電子顕微鏡下でランビエ絞輪を同定することは非常に困難であったが、適切な分子マーカーを用いることにより簡便に行えるようになった。また、固定法などの最適化により、包埋前免疫染色法によるCa2+チャネルの同定も可能となっている。今後、改良された方法を用いてイオンチャネルの同定を行い、凍結割断レプリカ染色法を用いてその密度などを計測する予定である。また、脳虚血により軸索上のBKチャネルが変化すること、軸索上にグルタミン酸受容体が発現することを示唆する予備結果を得た。これは、Ca2+に加えて、神経―グリア間伝達でも活動電位の修飾や可塑性が起こることを示唆しており、その分子メカニズムについて検討していく予定である。
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