| 研究概要 |
神経細胞のNaポンプアイソフォームの活性制御機構を,これまでの培養大脳神経細胞と共に,培養小脳顆粒細胞を用いて解析した.その結果,小脳顆粒細胞においても大脳神経細胞と同様に,神経細胞型(α2型とα3型)アイソフォームとα1型アイソフォームが発現し,活性制御が起こることを明らかにした.すなわち,無処理,無刺激の条件下(basalな状態)では,神経細胞型Naポンプのイオン輸送活性は低く,イオン輸送のほとんどを普遍型Naポンプが担うが,イオン向性受容体を介するグルタミン酸の作用により細胞が興奮した後では,神経細胞型Naポンプの活性が顕著に上昇した.basalな状態における神経細胞型Naポンプの活性が低い原因は,大脳神経細胞を用いた解析によって,神経細胞型Naポンプの活性が生理的濃度の細胞外K^+により抑制されているためであることが明らかにした.また,この神経細胞型Naポンプ活性の抑制は,細胞をCaMキナーゼIIの阻害薬であるKN-93で処理すると解除されることを発見した.さらに,KN-93で処理した細胞をナトリウムイオノフォアであるモネンシンで刺激することで,グルタミン酸刺激後と同様に,神経細胞型Naポンプ活性の活性が顕著に増加し,神経細胞の興奮に連関する活性制御が再現された.したがって,その活性制御は,(1)細胞外K^+による抑制の解除によるα2型/α3型Naポンプの活性化と,(2)細胞内Na^+濃度の上昇によるNaポンプの活性化の二つの機構により起こると推定した.また,神経細胞のNaポンプの活性制御に対する,Naポンプの活性サブユニットであるαサブユニットのリン酸化・脱リン酸化の関与を,培養大脳神経細胞を^<32>Pで標識して検討した.その結果,basalな状態の細胞でもαサブユニットがリン酸化されていること,グルタミン酸アゴニストやKN-93で細胞を処理することで,そのリン酸化の程度が変化することを明らかにした.
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