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2022 Fiscal Year Annual Research Report

ナトリウムポンプとグルタミン酸輸送体の機能連関:その生理的役割と制御機構

Research Project

Project/Area Number 20K06882
Research InstitutionNational Institute for Physiological Sciences

Principal Investigator

佐竹 伸一郎  生理学研究所, 助教 (30360340)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords小脳 / グルタミン酸輸送体 / プルキンエ細胞 / 細胞内シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

神経細胞の軸索終末から放出された興奮性伝達物質グルタミン酸(Glu)は、シナプス後膜のグルタミン酸受容体を活性化させた後、グルタミン酸輸送体(興奮性アミノ酸輸送体 excitatory amino acid transporter, EAAT)によって、後シナプス神経や近傍のグリア細胞(アストロサイト)に回収される。これまでに、小脳プルキンエ細胞に発現するグルタミン酸輸送体(EAAT4サブタイプ)は、生理的濃度のエタノール(25-100 mM)によって輸送機能(ターンオーバー:輸送行程の回転速度)が亢進し、登上線維伝達物質Gluのシナプス外拡散を抑制することを見出している。

エタノールがEAATの機能を亢進する作用の分子的背景を明らかにするため、細胞内シグナル伝達機構に焦点を当て、薬理学的手法による検討を行った。EAATの機能は、光パルス(430 nm, 5 ms)の照射に伴い光解除性物質(RuBi-glutamate)から遊離したGluが、EAATを介してプルキンエ細胞に取り込まれることにより発生する電流(photo-uncaging evoked transporter current, PTC)を用いて評価した。エタノール(50 mM)は、PTCの減衰時間を可逆的に増大させた。エタノールのPTC増強作用は、タンパク質キナーゼ C(protein kinase C, PKC)阻害薬 GF109203XならびにPI3キナーゼ(phosphatidylinositol 3-kinase)阻害薬 wortmanninにより消失した。一方、PKCを活性化させる作用があるホルボールエステル(PDBu, PMA)にPTC増強作用は認められなかった。エタノールがEAAT機能亢進作用を発現するには、PKCやPI3キナーゼの活性が必要であることを示唆している。しかし、PKCの機能を促進してもエタノールの作用は再現できなかったことから、PKCは「EAATのGlu輸送速度を制御するメカニズムの維持」に関わるなど、補助的な位置付けにあると推定される。

  • Research Products

    (2 results)

All 2022

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] Naポンプα3サブユニット遺伝子関連神経疾患の病態基盤-病態モデル動物を使った解析から-2022

    • Author(s)
      池田啓子、佐竹伸一郎、知見聡美、南部 篤
    • Organizer
      第64回日本小児神経学会学術集会.企画シンポジウム『ATP1A3変異の多面性と病態-AHC, CAPOS, RDP, DEE, PMG, etc.-』
  • [Presentation] エタノールはラット小脳においてプルキンエ細胞のグルタミン酸回収機能を亢進することにより登上線維伝達物質のシナプス外拡散を阻害する2022

    • Author(s)
      佐竹伸一郎
    • Organizer
      日本動物学会第93回大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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