2015 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of developmental switiching of inhibitory circuits
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25253017
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
鍋倉 淳一 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 教授 (50237583)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 敦夫 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50254272)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | グリシン / シナプス / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
代表者がこれまで報告した齧歯類の脳幹聴覚経路において抑制性神経伝達物質がGABAからグリシンへ発達スイッチする結果を背景に、伝達物質が変化したときに、それを受容する受容体のシナプス後膜における動態を検討することを目的とした。グリシン伝達を当初からブロックした脊髄培養神経細胞からパッチクランプ法を用いて抑制性シナプス電流を記録した。グルシン受容体阻害薬であるストリキニンを細胞外液から除去すると、グリシン作動性シナプス電流の大きさが次第に増大した。この結果は、グリシン伝達開始によりシナプス部位におけるグリシン受容体密度が増大したことによる可能性が示唆された。これを検証するために、蛍光蛋白をタグしたグリシン受容体を神経細胞に強制発現させ、グリシン伝達開始から、シナプス内・外のグリシン受容体の動態を観察した。グリシン受容体はグリシン伝達開始後にシナプス硬膜に次第に集積してくることが判明した。さらに、グリシン受容体に蛍光Qドットをタグさせて、一分子動態の観察を行おこなった。Qドットは、シナプス伝達開始後にはシナプス部においてその移動速度が優位に低下した。そのメカニズムの検討を行った。幼若期はGABAやグリシンは興奮性に作用し、細胞内カルシウム上昇に依存した細胞内環境変化によってぞれぞれの受容体がシナプス直下への集積がおこることが報告されている。しかし、今回用いた培養標本では、カリウムークロライドトランスポーターの発現は上昇しており、GABAやグリシンは抑制性であった。各種細胞内生理活性酵素阻害薬を用いた実験結果から、スタウロスポリンが作用する細胞内シグナル伝達系が関与していることが判明した。この結果から成熟後にも抑制性シナプスの形成が見られるが、その際もシナプス前からグリシンが放出されるとシナプス後膜に対応する受容体の速度低下により集積し、シナプス伝達の増強が起こることが判明した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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