2014 Fiscal Year Research-status Report
視床下部視索上核ニューロンの浸透圧感知に関わる分子実体の解析
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25450464
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
澁谷 泉 鳥取大学, 農学部, 教授 (50162649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 直樹 鳥取大学, 農学部, 准教授 (80301951)
浅野 淳 鳥取大学, 農学部, 准教授 (90312404)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 視索上核 / バゾプレシン / 浸透圧 / Capsaicin / 細胞内Ca2+ / パッチクランプ / TRPV1 / GIRK |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の実験の結果、ラットSONに全長TRPV1が遺伝子、タンパクレベルで発現していることが明らかとなった。また、ラットSONニューロンは高浸透圧刺激（+50mOsml）に応答し [Ca2+]iや活動電位発生頻度の上昇を示すこと、これらの応答はTRPV1の選択的阻害薬であるcapsazepine (10 microM)で可逆的に阻害されることが明らかとなった。加えて、高浸透圧刺激に応答した全てのSONニューロンは温度を36℃にすることでTRPV1の作動薬であるcapsaicinに応答するが明らかとなった。
本年度は、過去に報告されているSIC電流の逆転電位（-42 mV, Oliet SH and Bourque CW, Nature. 364(6435):341-3,1993)と比較する目的でcapsaicin電流の逆転電位を計測したところ、逆転電位は-46mV付近であり、極めて近い値となった。また、SONニューロンで観察されたcapsaicin誘発電流の電流ー電圧関係は、浸透圧誘発性電流と同様、ほぼ直線的であった。
一方、SONで見いだされた全長TRPV1とGFPを含む発現ベクターを作成し、HEK293細胞に発現させたところ、capsaicin誘発電流の逆転電位がほぼ0mVであり、外向き清流生の電流ー電圧関係が観察された。
これらの結果から、ラットSONニューロンに発現するSICチャネルのうち少なくとも一部は全長TRPV1によって構成されているが、全長TRPV1のみで構成されるホモテトラマーではないことが明らかとなった。
さらに、浸透圧誘発性のSIC電流に対して、Gi共役型のG蛋白共役型受容体（GPCRs）によって活性化するGIRK電流がSONニューロンに及ぼす作用についても検討したところ、SONニューロンのポストシナプスに存在することが明らかとなっているGABAB受容体を介したGIRK電流活性化は、Ca電流抑制を引き起こすリガンド濃度より100倍高いリガンドでのみ生じることが明らかとなった。この結果から、SONニューロンにおいては、浸透圧が静止膜電位を規定する主要や要因となっていることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ラット視索上核ニューロンに発現する中枢性浸透圧受容器の分子実体について、これまで存在しないと考えられてきた全長TRPV1分子が関与する新事実を得たこと、さらには、全長TRPV1分子以外の分子とのヘテロテトラマーである可能性が示唆されることが判明したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
全長TRPV1分子とヘテロテトラマーを構成しうる分子の候補として、SONに見いだされた、splicing variant分子の分子同定およびその分子の異所性発現系による機能解析を行う。
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| Causes of Carryover |
視索上核におけるTRPV1関連分子として明らかなシグナルを呈する分子が1種しか存在せず、その他の新規分子の探索に必要と考えていた経費が不要となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の消耗品として使用する。
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[Journal Article] Full-length transient receptor potential vanilloid 1 channels mediate calcium signals and possibly contribute to osmoreception in vasopressin neurones in the rat supraoptic nucleus.2014
Author(s)
T. Moriya, R. Shibazaki, T. Kayano, N. Takebuchi, M. Ichimura, N. Kitamura, A. Asano, Y. Z. Hosaka, O. Forostyak, A. Verkhratsky, G. Dayanithi, I. Shibuya.
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Journal Title
Cell Calcium
Volume: 57
Pages: 25-37
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] RT-PCR and Ca2+ imaging analyses of osmoreceptor molecules in the rat SON.2014
Author(s)
Taiki Moriya, Rina Shibasaki, Tomohiko Kayano, Nami Takebuchi, Momoko Ichimura, Naoki Kitamura, Atsushi Asano, Yoshinao Z. Hosaka, Oksana Forostyak, Alexej Verkhratsky, Govindan Dayanithi, Izumi Shibuya.
Organizer
Neuroscience 2014
Place of Presentation
Washington DC, USA
Year and Date
2014-11-15 – 2014-11-19
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