ラット中枢神経細胞での各種抑制 神経伝達物質で活性化される単一Kチャネル

• 研究課題/領域番号: 03680215
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分子遺伝学・分子生理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 三宅 教尚 北海道大学, 薬学部, 助教授 (30133771)
• 研究期間 (年度): 1991
• 研究課題ステータス: 完了 (1991年度)
• 配分額: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 1991年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 単一Kチャネル / 中枢神経細胞 / 遊離神経細胞 / 青斑核 / 抑制性伝達物質 / オピオイド受容体 / ソマトスタチン受容体 / パッチクランプ法

研究概要

哺乳動物の神経系では、多種類の抑制性伝達物質によってKチャネルが活性化され、これが神経活動の抑制の主たる原因の一つとなっている。現在、これらの異なった伝達物質の各レセプタ-がGータンパク質を介して同一のKチャネルを支配しているという仮説が提出されている。本研究では、脳スライスでの微小電極を用いた実験によりα_2アゴニスト、ソマトスタチンおよびμオピオイドアゴニストによってKコンダクタンスの上昇が観測されているラット青斑核神経細胞を用い、上述の仮説の検定を単一チャネルレベルで検証した。
幼弱ラット脳より遊離した直後の青斑核神経細胞にパッチクランプ・セルアタッチ法を適用し、μオピオイドアゴニスト(DAGO)、α_2アゴニスト(UK14304)およびソマトスタチンにより活性化される単一Kチャネル電流を測定し、その開閉キネティクスを解析した。これら3種類の異なったアゴニストで活性化される単一Kチャネルは、1)それぞれほぼ同一のユニタリ-コンダクタンス(約45pS)を示し、1つの開状態と3つの閉状態を持つことが示された。2)これらのKチャネルの平均開口時間と、特にバ-スト開口の平均時間はアゴニスト濃度によって著しく延長した。さらに、3)DAGOとソマトスタチンは観測された単一のKチャネルのバ-スト開口時間にたいして相加的に作用した。一方、α_2アゴニストがDAGOとソマトスタチンと同様に相加的に作用するかどうかは現在検討中である。
以上の結果は、μオピオイドアゴニストとソマトスタチンが同一のKチャネルを活性化することを証明し、またα_2アゴニストも同じKチャネルを開かせる可能性が高いことを示している。これらのKチャネルの活性化にはGタンパク質が関与しているが、そのサブタイプの検討は今後の課題である。