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脳におけるシスチン・グルタミン酸交換輸送系の存在とその機能

研究課題

研究課題/領域番号 01570122
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 医化学一般
研究機関筑波大学

研究代表者

坂内 四郎  筑波大学, 基礎医学系, 教授 (70019579)

研究分担者 石井 哲郎  筑波大学, 基礎医学系, 講師 (20111370)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1990年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1989年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードシスチン / グルタミン酸 / アミノ酸輸送 / 神経細胞 / グリア細胞 / グルタチオン / シナプトゾ-ム / 星状細胞
研究概要

新生児ラットより大脳グリア細胞を培養し、シスチンとグルタミン酸の輸送を調べた。グルタミン酸は、大部分、グルタミン酸・アスパラギン酸輸送系(X^ー_<AG>)で取りこまれ、シスチン・グルタミン酸交換輸送系(χ^ー_c)による部分は小さかった。しかし、χ^ー_c系はシスチン取りこみを媒介する唯一の系で、取りこまれたシスチンは還元されてシステインとなり、タンパク合成やグルタチオン合成の前駆体となる。グリア細胞のχ^ー_c系はこの細胞のグルタチオンを維持するのに大きく寄与していることが示された。また、ラットのグリア由来の脳腫瘍細胞株C6で調べると、X^ー_<AG>活性はグリア細胞に比べ著しく低下し、χ^ー_c系の活性はグリア細胞の10倍近くに上昇していることも判明した。
一方、胎生16日のラット大脳から細胞を取りだし、培養系で分化させχ^ー_c系の活性を調べた。取りだしたばかりの未分化大脳細胞は一定のシスチン取りこみ活性(χ^ー_c系による)を示したが、培養系で神経細胞とグリア細胞に分化するにつれ、この輸送活性は細胞全体としては数倍に上昇することが認められた。分化した神経細胞とグリア細胞を分離して調べると、グリア細胞では活性が高く、神経細胞では逆に活性が低かった。神経細胞はグリア細胞と共存していればグルタチオンを維持できるが、グリア細胞から離されると、シスチン取りこみ活性が低いため、グルタチオンを維持できないことが分った。すなわち、グリア細胞はχ^ー_c系によりシスチンを取りこみ、システインに還元してグルタチオン合成などに利用するが、一部のシステインを細胞外に放出し、それを神経細胞が中性アミノ酸輸送系で取りこみ、自らのグルタチオン合成に利用していると推定された。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] Yukie Cho: "UPtake of glutamate and cystine in Cー6 glioma cells and in cultured astrocytes." Journal of Neurochemistry. 55. 2091-2097 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro Bannai: "Cystine/glutamate antiport in plasma membrane of mammalian cells." Biological Chemistry HoppeーSeyler. 371. 292-293 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Junーichi Sagara: "Cystine/cysteine uptake and glutathione level in primary cultured neuron and glia from fetal rat." Journal of Neurochemistry.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro Bannai (分担執筆): ""Glutathione Centennial: Molecular Perspectives and Clinical Implications" Regulation of glutathione level by amino acid transport." Academic Press, 441 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukie Cho and Shiro Bannai: "Uptake of glutamate and cystine in C-6 glioma cells and in cultured astrocytes." Journal of Neurochemistry. 55. 2091-2097 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro Bannai: "Cystine/glutamate antiport in plasma membrane of mammalian cells." Biological Chemistry Hoppe-Seyler. 371. 292-293 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro Bannai: "Regulation of glutathione level by amino acid transport." "Glutathione Centennial : Molecular Perspectives and Clinical Implications" ed. by N. Taniguchi et al.407-421 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukie Cho: "Uptake og glutamate and cystine in Cー6 glioma cells and in cultured astrocytes." Journal of Neurochemistry. 55. 2091-2097 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Bannai: "Cystine/glutamate antiport in plasma membrane of mammalian cells." Biological Chemistry HoppeーSeyler. 371. 292-293 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Junーichi Sagara: "Cystine/cysteine uptake and glutathione level in primary cultured neuron and glia from fetal rat." Journal of.Neurochemistry.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yukie Cho: "Na^+-independent uptake of glutamate and cystine in C-6 glioma cells and in cultured astrocytes." Journal of NeuroChemistry.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Bannai: "Induction of cystine transport activity in human fibroblasts by oxygen" Journal of Biological Chemistry. 264. 18480-18484 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Bannai: "Grutathione Centennial:Molecular Perspectives and Clinical Implications.“Regulation of Glutathione Level by Amino Acid Transport"分担執筆" Academic Press, 441( 15) (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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