神経ネットワークにおけるグルタミン酸受容体結合蛋白質の役割の解明

• 研究課題/領域番号: 12680774
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 渡辺 大 (2001) 京都大学, 医学研究科, 助手 (90303817); 田川 義晃 (2000) 京都大学, 生命科学研究科, 助手 (50303813)
• 研究分担者: 渡辺 大 京都大学, 医学研究科, 助手 (90303817) ; 金子 鋭 京都大学, 医学研究科, 助手 (70303815)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2001
• 研究課題ステータス: 完了 (2001年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円); 2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: インターニューロン / トランスジェニックマウス / イムノトキシン / グルタミン酸受容体 / adenovirus vector / 受容体

研究概要

(1)代謝型グルタミン酸受容体2型(mGluR2)は小脳皮質では、GABA作動性インターニューロンであるゴルジ細胞特異的に発現する。mGluR2プロモーター下にヒト・インターロイキン2型受容体アルファサブユニットとGFPの融合タンパク(IL-2R/GFP)を発現するトランスジェニックマウス(IL-2R/GFPマウス)を用いて、小脳スライス上でGFPの蛍光を指標にゴルジ細胞を同定し、ゴルジ細胞のグルタミン酸作動性シナプスの解析を電気生理学的に行った。イオンチャンネル型受容体、およびGABAB受容体のアンタゴニスト存在下で抑制性後シナプス電位(IPSP)が発生することを見い出した。このIPSPが代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)のアンタゴニストにより消失すること、mGluR2のノックアウトマウスのゴルジ細胞ではIPSPが消失することから、グルタミン酸シナプスでmGluR2を介してIPSPが生じることが明らかとなった。
(2)IL-2R/GFPマウスでは、ヒトIL-2Rを選択的に認識するイムノトキシンを中枢神経に局所投与するとトランスジーンを発現する細胞が選択的に脱落する。網膜では、トランスジーンが、mGluR2の分布と一致して、コリン作動性アマクリン細胞に特異的に発現する。イムノトキシン局所投与によりコリン作動性アマクリン細胞の選択的破壊実験をおこなった。その結果、網膜内の神経ネットワークの情報抽出過程で、光の動きに対して方向選択性が生じるが、これにコリン作動性アマクリン細胞が必須であることを示した。またコリン作動性アマクリン細胞消失後、視運動性眼球運動が障害されることから、網膜での方向選択性により視運動性眼球運動がコントロールされることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Kameko, S., Hikida, T., Watanabe, D., Ichinose, H., Nagatsu, T., Kreitman, R.J., Pastan, I., Nakanishi, S.: "Synaptic integration mediated by striatal cholinergic interneurons in basal ganglia function"Science. 289. 633-637 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hikida, T., Kaneko, S., Isobe, T., Kitabatake, Y., Watanabe, D., Pastan, I., Nakanishi, S.: "Increased sensitivity to cocaine by cholinergic cell ablation in nucleus accumbens"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98. 13351-13354 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yoshida, K., Watanabe, D., Ishikane, H., Tachibana, M., Pastan, I., Nakanishi, S.: "A key role of starburst amacrine cells in originating retinal directional selectivity and optokinetic eye movement"Neuron. 30. 771-780 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hazama, M., Watanabe, D., Suzuki, M., Mizoguchi, A., Pastan, I., Nakanishi, S.: "Different regulatory sequences are required for parvalbumin gene expression in skeltal muscles and neuronal cells of transgenic mice"Molecular Brain Research. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kaneko, S., Hikida, T., Watanabe, D., Ichinose, H., Nagatsl, T., Kreitman, R. J., Pastan, I., and Nakanishi, S: "Synaptic integration mediated by striatal cholinergic interneurons in basal ganglia function"Science. 289. 633-637 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshida, K., Watanabe, D., Ishikane, H., Tachibana, M., Pastan, I., and Nakanishi, S.: "A key role of starburst amacrine cells in originating retinal directional selectivity and optokinetic eye movement."Neuron. 30. 771-780 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hikida, T., Kaneko, S., Isobe, T., Kitabatake, Y., Watanabe D., Pastan, I., and Nakanishi, S.: "Increased sensitivity to cocaine by cholinergic cell ablation nucleus accumbens."Proc Natl Acad Sci U S A. 98. 13351-13354 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hazama, M., Watanabe, D., Suzuki, M., Mizoguchi, A., Pastan, I., Nakanishi, S.: "Differerent regulatory sequences are required for parvalbumi gere expression in skeltal muscles and neuronal cells of transgenic mice."Molecular Brain Research. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshida, K., Watanabe, D., Ishikane, H., Tachibana, M., Pastan, I., Nakanishi, S.: "A key role of starburst amacrine cells in originating retinal directional selectivity and optokinetic eye movement"Neuron. 30. 771-780 (2001)
• [文献書誌] Hikida, T., Kaneko, S., Isobe, T., Kitabatake, Y., Watanabe, D., Pastan, I., Nakanishi, S.: "Increased sensitivity to cocaine by cholinergic cell ablation in nucleus accumbens"Proc Natl Acad Sci USA. 98. 13351-13354 (2001)
• [文献書誌] Hazama, M., Watanabe, D., Suzuki, M., Mizoguchi, A., Pastan, I., Nakanishi, S.: "Diffrerent regulatory sequences are required for parvalbumin gene expression in skeltal muscles and neuronal cells of transgenic mice"Molecular Brain Research. (in press). (2002)
• [文献書誌] Satoshi Kaneko,Takatoshi Hikida,Dal Watanabe,Hiroshi Ichinose,Toshiharu Nagatsu,Robert J.Kreitman,Ira Pastan,and Shigetada Nakanishi: "Synaptic Integration Mediated by Striatal Cholinergic Interneurons in Basal Ganglia"Science. 289. 633-637 (2000)
• [文献書誌] Kazumichi Yoshida Dai Watanabe,Hiroshi Ishikane,Masau Tachibana,Ira Pastan and Shigetada Nakanishi: "A Key Role of Starburst Amacrine Cells in Originating Retinal Directional Selectivity and Optokinetic Eye Movement"Neuron. (in press).