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感覚器ニューロンにおける電位依存性チャネルの機能解析と局在部位および構造の同定

研究課題

研究課題/領域番号 14580779
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
研究機関藤田保健衛生大学

研究代表者

宮地 栄一  藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (90129685)

研究分担者 堀口 正之  藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (70209295)
大熊 真人  藤田保健衛生大学, 医学部, 助手 (50329710)
河合 房夫  藤田保健衛生大学, 医学部, 助教授 (20300725)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード感覚器 / 網膜 / 視細胞 / 網膜双極細胞 / 嗅細胞 / 電位依存性ナトリウムチャネル / 電位依存性カルシウムチャネル / hチャネル / 匂い物質 / 双極細胞 / 電位依存性チャネル / イオンチャネル / h電流
研究概要

網膜の視細胞と二次ニューロンでは、緩電位応答によるアナログ処理により視覚情報が処理されると考えられていたが、われわれは2001年にヒトの杵体視細胞で電位依存性Na^+チャネルを発見した。本研究では、ヒトの錐体視細胞と二次ニューロンである双極細胞においてもパッチクランプ法により電位依存性Na^+電流を観察した。また、single-cell RT-PCR法により電位依存性Na^+チャネルの発現を確認した。本結果から、Na^+スパイクによるデジタル処理もアナログ処理と同様に重要な意義を持つ可能性が示唆された。
過分極により活性化されるh電流やその類似電流は、心臓のペースメーカ電位や生体の様々なリズムの発生および調節に関与している可能性が示唆されている。またh電流を抑制する抗不整脈薬は副作用で眼のちらつき(flicker)を起こすことが報告されている。本研究ではパッチクランプ法によりヒト杵体においてh電流を観察し、解析を行った。hチャネルブロッカーであるCs^+の投与によって視細胞は過分極し、Na^+スパイクが自然発生したことから、抗不整脈薬の副作用による眼のちらつきはh電流の抑制作用によって生じることが明らかになった。
嗅覚系では、ヒト、齧歯類、両生類の嗅細胞の様々な電位依存性チャネルについて解析を行った。嗅覚順応機構においてT型Ca^<2+>チャネルが重要な役割を演じていることを明らかにした。ヒトの嗅細胞で電位依存性K^+電流を観察したが、他の動物種で見られる電位依存性Na^+電流は見られなかった。この相違点については機能的に意味のある違いであるか、あるいは技術的な問題によるものか、さらに研究を続けて明らかにする予定である。
われわれは匂い物質が嗅細胞以外の細胞の膜電流にも影響を与えることをすでに報告しているが、本研究では匂い物質linaloolが、網膜や脳のニューロンにおけるNa^など様々な電位依存性イオンチャネルを抑制することを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Fusao Kawai: "Modulation by hyperpolarization-activated cationic currents of voltage responses in human rods."Brain Research. 943. 48-55 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mahito Ohkuma: "Direct suppression by odorants of ionotropic glutamate receptors in newt retinal neurons."Journal of Neural Transmission. 109. 1365-1371 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Soh Hidaka: "Expression of gap junction connexin 36 in adult rat retinal ganglion cells."Journal of Interactive Neuroscience. 1. 1-21 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ei-ichi Miyachi: "Voltage-gated ion channels human photoreceptors."Keio Journal of Medicine. 51 Suppl.1. 17 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Narusuye: "Spike encoding of olfactory receptor cells."Neuroscience Research. 46. 407-413 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Imada: "Blood supply to the retina and the lens in the gerbil (Meriones unguiculatus)."Anatomical Science International. 78. 36-41 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ei-ichi Miyachi(分担): "The Neural Basis of Early Vision"Springer-Verlag. 253 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawai, F., Horiguchi M., Suzuki H., Miyachi.E.-I.: "Modulation by hyperpolarization-activated cationic currents of voltage responses in human rods."Brain Research. 943(1). 48-5 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hidaka, S., Kate, T., Miyachi E.-J.: "Expression of gap junction connexin 36 in adult rat retinal ganglion cells."Journal of Integrative Neuroscience. 1(1). 3-22 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohkuma, M., Kawai, F., Miyachi.E.-I.: "Direct suppression by odorants of ionotropic glutamate receptors in newt retinal neurons."Journal of Neural Transmission. 109(11). 1365-1371 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Imada, Genzoh Isomura, Ei-ichi Miyachi: "Blood supply to the retina and lens in the gerbil (Meriones unguiculatus)."Anatomical Science International. 78(1). 36-41 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Narusuye, Fusao Kawai, Ei-ichi Miyachi: "Spike encoding of olfactory receptor cells."Neuroscience Research. 46(4). 407-413 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ei-ichi Miyachi, Fusao Kawai: "Voltage-gated ion channels in human photoreceptors : Na^<+> and hyperpolarization -activated cation channels."In The Neural Basis of Early Vision, A.Kaneko (Ed.), (Springer). 5-14 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Soh Hidaka, Ei-ichi Miyachi: "Hornotypic gap junction connections between retinal amacrine cells."The Neural Basis of Early Vision, A.Kaneko (Ed.), (Springer). 126-133 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mahito Ohkuma, Fusao Kawai, Ei-ichi Miyachi: "Suppression by odorants of voltage-gated and ligand-gated channels in retinal neurons."The Neural Basis of Early Vision, A.Kaneko (Ed.), (Springer). 143-146 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Narusuye: "Spike encoding of olfactory receptor cells."Neuroscience Research. 46巻・4号. 407-413 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Imada: "Blood supply to the retina and the lens in the gerbil (Meriones unguiculatus)"Anatomical Science International. 78巻・1号. 36-41 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Kaneda: "Signal processing in the retina: How many questions have been answered by the conventional interpretations?"Japanese Journal of Physiology. 53巻・Suppl. S68 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mahito Ohkuma: "Patch clamp analysis of the human retinal bipolar cell."Japanese Journal of Physiology. 53巻・Suppl. S69 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hidaka: "Direct dendrodendritic gap junctions between retinal ganglion cells."Japanese Journal of Physiology. 53巻・Suppl. S248 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Soh Hidaka: "Mammalian alpha retinal ganglion cells express gap junction connexin 36."Neuroscience Research. 46巻・Suppl. 1. S40 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Miyachi(分担): "The Neural Basis of Early Vision"Springer-Verlag. 253 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kawai, F., Horiguchi M., Suzuki H., Miyachi, E.-I.: "Modulation by hyperpolarization-activated cationic currents of voltage responses in human rods"Brain Research. 943・1. 48-55 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ohkuma, M., Kawai, F., Miyachi.E.-I.: "Direct suppression by odorants of ionotropic glutamate receptors in newt retinal neurons"Journal of Neural Transmission. 109・11. 1365-1371 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hidaka, S., Kato, T., Miyachi, E.-I.: "Expression of gap junction connexin 36 in adult rat retinal ganglion cells"Journal of Interactive Neuroscience. 1・1. 1-21 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ei-ichi Miyachi, Fusao Kawai: "Voltage-gated ion channels in human photoreceptors"Keio Journal of Medicine. 51・Suppl.1. 17 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kaneda, M., Miyachi, E.-I.: "Retina : from element to function"Japanese Journal of Physiology. 52・(Suppl.). S10 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kawai, F., Horiguchi, M., Miyachi.E.-I.: "An electrophysiological analysis of human rod photoreceptor with the patch-clamp recording"Japanese Journal of Physiology. 52・(Suppl.). S11 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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