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
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20K06882
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
佐竹 伸一郎 生理学研究所, 助教 (30360340)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 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 |
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| 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。
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Research Products
(2 results)
