2006 Fiscal Year Annual Research Report
ペプチドニューロンによる神経回路機能修飾の分子・細胞メカニズム
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18021009
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡 良隆 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (70143360)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤染 康久 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (50302807)
阿部 秀樹 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (90396804)
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| Keywords | ペプチドニューロン / 単離培養 / 神経修飾 / シナプス入力 / 魚類 / 脳 / イメージング / GnRH |
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| Research Abstract |
動物は多様な環境の変化に対応して適応的かつ合目的的に柔軟に応答する能力を備えている。我々は、神経回路の機能・特性に柔軟性を持たせる重要な役割を演じているのがペプチド神経系であると考えている。本年度は、神経修飾作用を持つと考えられる終神経GnRHペプチドニューロンを用い、それらがペプチドニューロン・クラスターと言う機能単位として特徴的入出力を形成している点に着目して多角的手法を用いて解析を行った。ペプチドニューロン・クラスターの特性:GnRHニューロン同士の相互作用の電気生理学的基盤につきダブルパッチクランプ、電気化学記録、Ca^<2+>イメージングを、分子生物学的基盤につきパッチクランプ単一細胞RT-PCR等を用いて解析した結果、ギャップ結合を介した電気的カップリングとGnRHペプチドの自己・傍分泌を介したクラスター内の細胞間相互作用の実態が明らかになった。TN-GnRHニューロンへの感覚入力:感覚受容器で受容された環境の変化がTN-GnRHニューロンに入力する機構を解明するため、GluRやGABARを介するシナプス入力がペースメーカー活動に対して及ぼす影響を電気生理学的に解析した。その結果、新規GluRを含む複数種のGluRを介する興奮性シナプス伝達や、通常の成体脳ではあまり見られないGABAARを介する興奮性シナプス伝達がこの感覚入力に関与していることを示唆する結果が得られた。単離培養ニューロンを用いた解析:終神経GnRHニューロンの単離培養系の開発を行った。その結果、健全に成長する神経突起を持った単独あるいは数個のGnRHニューロンを数日間単離培養することができるようになった。この実験系を用いて、神経修飾物質としてのGnRHペプチドの開口放出とその調節機構について電気生理学、電気化学およびイメージングなどの同時記録を含めて、厳密な生理学的解析が可能となった。
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