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極微小バイオセンサーによる脳内glutamate放出のモニタリングの確立

研究課題

研究課題/領域番号 06557038
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 内科学一般
研究機関放送大学

研究代表者

鬼頭 昭三  放送大学, 教養学部, 教授 (00010140)

研究分担者 渡邊 康裕 (渡辺 康弘)  防衛医科大学校, 教授 (90127324)
仙波 純一  放送大学, 教養学部, 助教授 (30183429)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
16,800千円 (直接経費: 16,800千円)
1996年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1995年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1994年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
キーワードglutamate / 白金黒sensor / 過酸化水素 / sensor output / アスコルビン酸 / Ptチューブ / glutamate oxidase / glutamine / glutamine oxidase / ptチューブ / カイニン酸 / glucocorticoid / nicotine / dexamethasone / in situ hybridization / in vivo microdialysis / estrogen / Ca^<2+>
研究概要

本研究では、バイオセンサーとして従来用いられている黒鉛電極に替えて、白金黒を用いた特殊なglutamate sensorを考案することにより、リアルタイムで中枢神経系のglutamate放出状況を、実験動物とon lineで定量的に観察することを目的としている。
白金黒を用いたglutamate sensorを試作し、備品として購入したBAS100B/Wワークステーション、および電流測定の感度を上げるためのローカレントモジュールを用いて、試作したsensorについて生体外で基礎データを検討し、sensor outputとglutamateの濃度との間の直線的な検量線が得られるよう実験を繰り返してきた。そして白金黒sensorにより発生した過酸化水素を電気化学的に酸化反応させ、酸化電流としてモニターすることによる実験の結果、生体外でsensor outputとglutamate濃度との間に直線的検量線を獲得した。
in vivoの実験については電気化学的に脳組織の細胞外に存在するアスコルビン酸の干渉が強いので電気化学的にこれを除去する方法を検討した。
白金黒の代わりにオスニウムポリス-を印加したcarbon bulkをセンサーとして用いる方法をも検討した。この方法では酸化電位を0にできるのでカテコールアミンやアスコルビン酸による干渉が少ない。
次の段階で、in vivoでin vitroの場合と異なって、グルタミン酸とcontaminateしているグルタミンを除去することは困難であるため、使用するglutamate oxidaseがグルタミン酸に対して高度に特異的であることが必要であることがわかった。
そこで、グルタミン酸に高度に特異的な酵素について、その精製を行っている。その精製の完成により、当初の研究目的を最終的に達成できることになる。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (70件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (70件)

  • [文献書誌] 新郷 明子: "ゲルシフトアッセイからみたエストロゲンとニコチンのクロストーク" 医学と生物学. 134/1. 3-7 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Semba,J.: "Nicotine protects against the dexamrthasone potentiation of kainic acid-Induced neurotoxicity in cultured hippocampal neurons." Brain Research. 735. 335-338 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Semba,J.: "Differential expression of c-fos mRNA in rat prefrontal cortex,striatum,N.accumbens and lateral septum after typical and atypical antipsychotics:an in situ hybridization study." Neurochemistry International. 29/4. 435-442 (1996)

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  • [文献書誌] 新郷明子: "カイニン酸傷害脳に対するestrogenの影響" 神経化学. 35/6. 510-511 (1996)

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  • [文献書誌] 新郷明子: "エストロゲンと脳可塑性に関する研究" 医学と生物学. 133/5. 189-193 (1996)

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  • [文献書誌] 新郷明子: "カイニン酸とAP-1 DNA結合活性-その時間的推移-" 医学と生物学. 133/5. 195-199 (1996)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Characterization of extracellular amino acids in striatum of freely moving rats by in vivo microdialysis." Journal of Neural Transmission. 100. 39-52 (1995)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Different expression of c-fos mRNA in rat striatum,N.accumbens and prefrontal cortex after haioperidol,sulpiride and clozapine:an in situ hybridization study." Japanese Journal of Pharmacology. 67. 143 (1995)

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  • [文献書誌] Kito,S.: "Effects of estrogen on culturedlimbic neurons." Japanese Journal of Pharmacology. 67. 157 (1995)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "N^G-monomethyl-L-arginine,ainhibitor of nitric oxide synthase,increases extracellular GABA in the striatum of the freely moving rat." Neuro Report. 6. 1426-1428 (1995)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Behavioural and neurochemical effect of OPC-14597,a novel antipsychotic drug,on dopaminergic mechanisms in rat brain." Neuropharmacology. 34. 785-791 (1995)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Effect of systemic dexamethasone on extracellular amino acids(glutamate,aspartate,glycine and GABA)and acetylcholine release in rat hippocampus in vivo microdialysis." Functional Neurology. 10. 17-21 (1995)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Characterization of extracellular amino acids in striutum of freely moving rat using in vivo microdialysis." Japanese Journal of Pharmacology. 64. 229 (1994)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Antiplleptic drug pharmacokinetics and neuropharmacolokinetics in individual rats by repetitive withdrawal of blood and cerebrospinal fruid milacemide." Br.J.Pharmacol.108. 1117-1124 (1993)

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  • [文献書誌] Nishio,E.: "Glucose-induced down-regulation of NO production and inducible NOS expression in cultured rat aortic vascular smooth muscle cells:role of protein kinase C." Biochem Biophys Res Commun.229. 857-63 (1996)

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  • [文献書誌] Tsuneoka,Y.: "Genotype analysis of the CYP2C19 gene in the Japanese population." Life Sci.59. 1711-5 (1996)

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  • [文献書誌] Shingo, A.S: "Estrogen-nicotine cross-talk in rat brain" Medicine and Biology. 134. 3-7 (1997)

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  • [文献書誌] Semba, J.: "Nicotine protects against the dexamrthasone potentiation of kainic acid-induced neurotoxicity in cultured hippocampal neurons." Brain Research. 735. 336-338 (1996)

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  • [文献書誌] Semba, J.: "Differential expression of c-fos mRNA in rat prefrontal cortex, striatum, N.Accumbens and lateral septum after typical and atypical antipsychotics : an in situ hydridization study." Neurochemistry International. 29. 435-442 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shingo, A.S.: "Effect of estrogen on the kainic acid-injured brain" J.J.of Neurochemistry. 35. 510-511 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shingo, A.S.: "Estrogen plays a role in neuronal plasticity at injured brains" Medicine and Biology. 133/5. 189-193 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shingo, A.S.: "Studies on kainic acid induced AP-1 DNA binding activities - the time course-" Medicine and Biology. 133. 195-199 (1996)

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  • [文献書誌] Semba, J.: "Characterization of extracellular amino acids in striatum of freely moving rats by in vivo microdialysis." Journal of Neural Transmission. 100. 39-52 (1996)

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  • [文献書誌] Differential expression of c-fos mRNA in rat striatum, N.accumbens and prefrontal cortex after haloperidol, sulpiride and clozapine : an in situ hybridization study.: "Japanese Journal of Pharmacology" 67. 143 (1996)

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  • [文献書誌] Kito, S.: "Effects of estrogen on cultured limbic neurons." Japanese Journal of Pharmacology. 67. 157 (1995)

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  • [文献書誌] Semba, J.: "N^G-monomethyl-L-arginine, ainhibitor of nitric oxide synthase, increases extracellular GABA in the striatum of the freely moving rat." Neuro Report. 6. 1426-8 (1995)

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  • [文献書誌] Semba, J.: "Behavioral and neurochemical effect of OPC-14597, a novel antipsychotic drug, on dopaminergic mechanisms in rat brain." Neuropharmacology. 34. 785-91 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Semba, J.: "Effect of systemic dexamethasone on extracellular amino acids (glutamate, aspartate, glycine and GABA) and acetylcholine release in rat hippocampus in vivo microdialysis." Functional Neurology. 10. 17-21 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Semba, J.: "Characterization of extracellular amino acids in striatum o freely moving rat using in vivo microdialysis." Japanese Journal of pharmacology. 64. 229 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Semba, J.: "Antipileptic drug pharmacokinetics and neuropharmacolokinetics in individual rats by repetitive withdrawal of blood and cerebrospinal fruid milacemide." Br.J.Pharmacol.108. 1117-1124 (1993)

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  • [文献書誌] Tsuneoka, Y.: "Genotype analysis of the CYP2C19 gene in the Japanese population." Biochem Biophys Res Commun.59. 1711-5 (1996)

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  • [文献書誌] 新郷明子: "カイニン酸傷害脳に対するestrogenの影響" 神経化学. 35/6. 510-511 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Semba,J.: "Characterization of extracellular amino acids in striatum of freely moving rats by in vivo microdialysis." Journal of Neural Transmission. 100. 39-52 (1995)

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  • [文献書誌] Kito,S.: "Effects of estrogen on cultured limbic neurons." Japanese Journal of Pharmacology. 67. 157 (1995)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Semba,J.: "N^G-monomethyl-_L-arginine,alnhibitor of nitric oxide synthase,increases extracellular GABA in the striatum of the freely moving rat." Neuro Repo t. 6. 1426-1428 (1995)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Semba,J.: "Behavioural and neurochemlcai effect of OPC-14597,a novel antipsychotic drug,on dopaminergic mechanisms in rat brain." Neuropharmacology. 34. 785-791 (1995)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Effect of systemic dexamethasone on extracellular amino acids(glutamate,aspartate,glycine and GABA) and acetylcholine release in rat hippocampus in vivo microdialysis." Functional Neurology. 10. 17-21 (1995)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Semba, J.: "Differential expression of c-fos mRNA in rat prefrontal cortex, striatum, N. accoumbens and lateral septum after typical and atypical antipsychotics: an in situ hybridization study." Neurochemistry Interational. (in press).

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Semba, J.: "Differential expression of c-fos mRNA in rat striatum, N. accumbens and prefrontal cortex after haloperidol, sulpiride and clozapine: an in situ hybridization study." Japanese Journal of Pharmacology. 67. 143- (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kito, S.: "Effects of estrogen on cultured limbic neurons." Japanese Journal of Pharmacology. 67. 157- (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Semba, J.: "N^g-monomethyl-_L-arginine, an inhibitor of nitric oxide synthase, increases extracellular GABA in the striatum of the freely moving rat." Neuro Report. 34. 1426-1428 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Semba, J.: "Behavioural and neurochemical effects of OPC-14597, a novel antipsychotic drug, on dopaminergic mechanisms in rat brain." Neuropharmacology. 34. 785-791 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Semba, J.: "Effects of systemic dexamethasone on extracellular amino acids (glutamate, aspartate, glycine and GABA) and acetylcholine release in rat hippocampus in vivo microdialysis." Functional Neurology. 10. 17-21 (1995)

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  • [文献書誌] Kito, S.: "Effects of nicotine on glucocorticoid toxicity on hippocampal nerouns." Neurochemical Research. 19. 888-889 (1994)

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  • [文献書誌] Semba, J.: "Antiepileptic drug pharmacokinetics and neuropharmacokinetics in individual rats by repetitive withdrawal of blood and cerebrospinal fluid milacemide." Br. J. Pharmacol.108. 1117-1124 (1993)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Effect of systemic dexamethasone on extracellular ammino acids(glutamate,aspartate,glycine and GABA)and acetylcholine release in rat hippocampus in vivo microdialysis." Functional Neurology. (in press).

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Characterisation of extracellular amino acids in striatum of freely moving rats by in vivo microdialysis." J.of Neural Transmission. (in press).

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  • [文献書誌] Miyoshi,R.: "Effect of caerulein on expression of the immediate early genes,c-fos and zif/268 in the rat brain." Neurocience Letters. 145. 205-208 (1992)

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  • [文献書誌] Semba,J.: "Milacemide effects on the temporal interrelationship of amino acids and monoamine metabolites in rat cervbrospinal fluvd." European Journal of Pharmacology. 230. 321-326 (1993)

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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