2007 Fiscal Year Annual Research Report
K^+・水輸送を担う機能的微小膜プラットフォームの同定と構成基盤の解析
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17081012
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
日比野 浩 Osaka University, 医学糸研究科, 准教授 (70314317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉智 嘉久 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30142011)
八木 哲也 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50183976)
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| Keywords | アストロサイト / K ^+チャネル / 水チャネル / 輸送体 / 微小ドメイン |
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| Research Abstract |
脳アストロサイトは、その突起を介して、神経の興奮時に細胞外へ放出されるK^+を迅速に取込み、血管方向へ放出する機能を持つ。これは、"K^+-buffering作用"と呼ばれ、正常な神経活動に必須である。また、イオン輸送には浸透圧変化が伴うため、"水輸送"も共役して駆動される。K^+・水分子が極性運搬されるには、それらを輸送するチャネルが、決まった場所に局在し機能共役しなければならない。K^+・水輸送を担う分子は、内向き整流性K^+(Kir)チャネルKir4.1・Kir5.1とAQP4であり、それらはシナプスや血管の周囲突起で共存している。その局在決定機構は、十分に明らかとなっていない。また、K^+・水輸送の共役を考慮すると、膜上でチャネルが更に小さなに単位において集積していると予測されるが、その実体は明らかではない。本研究では、Kir4.1・Kir5.1・AQP4の特定の膜への局在の分子機構を解明すると共に、微小単位での集積とそのプラットフォームを同定し、極性輸送の成立基盤を解析することを目標としている。前年度までに、(1)界面活性剤に不溶性の細胞膜微小ドメイン"DRM"にコレステロール依存性・非依存性の2種類があり、各々が選択的にKir4.1・AQP4を発現することで、K^+・水輸送を担うプラットフォームとして働いていること、(2)両DRMは一部が近接しており、この位置関係がK^+・水輸送の共役に関わっている可能性、を見出した。いずれも培養HEK細胞の系での実験であったため、本年は、培養アストロサイトや生体の脳を用いて、Kir4.1とAQP4のDRMの分布様式を検討した。HEK細胞の場合と同じように、これら2つのDRMは独立しているが一部が近く位置していることが判明した。この空間的制御機構が生体内アストロサイトでK^+・水の共役輸送に深く関わると予想された。
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