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網膜コリン作動性ニューロンで発見された新奇なアセチルコリン合成経路の検討

研究課題

研究課題/領域番号 20K09836
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56060:眼科学関連
研究機関日本医科大学

研究代表者

金田 誠  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (30214480)

研究分担者 石井 俊行  日本医科大学, 医学部, 准教授 (10643140)
赤木 巧  日本医科大学, 医学部, 助教 (50192878)
丸山 拓真  東京女子医科大学, 医学部, 助教 (90838103)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード網膜 / アセチルコリン / P2X型プリン受容体 / P2X2型プリン受容体 / プリン受容体 / コリン / retina / acetylcholine / purinoceptor
研究開始時の研究の概要

コリン作動性ニューロンでは、高親和性コリントランスポーター(hChT)を介して取り込まれたコリンのみがアセチルコリン(ACh)の合成に関与するとされている。網膜コリン作動性アマクリン細胞(CA細胞)では、P2X2型プリン受容体(P2X2-R)を介してコリンが取り込まれる。この取り込まれたコリンがACh合成に使われるのかどうかを明らかにする。また合成されたAChが実際に網膜CA細胞から放出されるのかどうかについて明らかにする。
一連の研究を通じて、網膜におけるAChの機能の解明をめざす。

研究成果の概要

P2X2型プリン受容体とGFPを発現させたHEK細胞を、様々な濃度のコリンを含む溶液中で培養した後、GFP陽性細胞を、フローサイトメトリーを用いて回収し、回収した細胞中のアセチルコリン量を、液体クロマトグラフィーを用いて測定した。回収した細胞中のアセチルコリン量は、コリンを含む溶液中でATPを用いてP2X2型プリン受容体を刺激した群でアセチルコリン量が増えていたことから、ATP刺激で活性化したP2X2型プリン受容体を介して流入したコリンからアセチルコリンが合成されることが確認できた。このことからP2X2型プリン受容体は新奇なアセチルコリン合成経路として機能していると結論した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アセチルコリンは脳内神経伝達物質であり、アセチルコリン神経系の機能低下は、アルツハイマー型認知症等の認知症の発症に関係しているとされている。このため脳内アセチルコリン濃度の上昇を目的として、抗コリンエステラーゼ剤を用いた認知症治療の薬物療法が試みられている。今回申請者らが見出した新奇なアセチルコリン合成経路は抗コリン剤とは異なる新奇な薬物ターゲットとなりうるものであり、P2X2型プリン受容体を介したコリン取り込み経路が脳内に広く普遍的に存在することが確認できれば、P2X2型プリン受容体を新たな薬物ターゲットとする新奇な認知症治療薬の開発シーズとなる可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Starburst amacrine cells form gap junctions in the early postnatal stage of the mouse retina.2023

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, T., Ishii, T., Kaneda, M.
    • 雑誌名

      Front. Cell. Neurosci.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The intracellular C-terminal domain of mGluR6 contains ER retention motifs.2023

    • 著者名/発表者名
      Shimohata, A., Rai, D., Akagi, T., Usui, S., Ogiwara, I., Kaneda, M.
    • 雑誌名

      Mol. Cell. Neurosci.

      巻: 126

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] P2X2 receptors supply extracellular choline as a substrate for acetylcholine synthesis2022

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Takuma、Mano Asuka、Ishii Toshiyuki、Kakinuma Yoshihiko、Kaneda Makoto
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 12 号: 1 ページ: 250-257

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13332

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 話題:21世紀になって見つかった視細胞―“概日リズム”の神経回路2022

    • 著者名/発表者名
      金田 誠
    • 雑誌名

      日本医科大学医学会雑誌

      巻: 18 ページ: 113-113

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two Types of Cl Transporters Contribute to the Regulation of Intracellular Cl Concentrations in ON- and OFF-type Bipolar Cells in the Mouse Retina2020

    • 著者名/発表者名
      Yin Chengzhu、Ishii Toshiyuki、Kaneda Makoto
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 440 ページ: 267-276

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2020.06.004

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of the C‐terminal domain in cell surface localization and G‐protein coupling of mGluR62020

    • 著者名/発表者名
      Rai Dilip、Akagi Takumi、Shimohata Atsushi、Ishii Toshiyuki、Gangi Mie、Maruyama Takuma、Wada‐Kiyama Yuko、Ogiwara Ikuo、Kaneda Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: - 号: 4 ページ: 837-848

    • DOI

      10.1111/jnc.15217

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Starburst amacrine cells form gap junctions with other cell types in early postnatal stage of the mouse retina.2023

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kaneda, Toshiyuki Ishii, Takuma Maruyama.
    • 学会等名
      The 10th FAOPS, Daegu, Korea
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The intracellular C-terminal domain of mGluR6 works as a signal for ER retention.2023

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kaneda, Atsushi Shimohata, Takumi Akagi, Ikuo Ogiwara.
    • 学会等名
      The 10th FAOPS, Daegu, Korea
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrophysiological analysis of interactions between voltage-gated sodium channel Nav1.1 and fibroblast growth factor homologous factor FGF12.2023

    • 著者名/発表者名
      荻原 郁夫、尹 成珠、下畑 充志、雁木 美衣、金田 誠
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体6型の細胞膜表面局在におけるN型糖鎖修飾の解析2023

    • 著者名/発表者名
      赤木 巧,下畑 充志,荻原 郁夫,金田 誠
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スターバーストアマクリン細胞は生後早期にギャップ結合を形成する2023

    • 著者名/発表者名
      石井 俊行、丸山 拓真、金田 誠
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ON型OFF型スターバーストアマクリン細胞の異なる特性について2023

    • 著者名/発表者名
      雁木 美衣、金田 誠
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸6型受容体の細胞内C末端領域には小胞体保持配列が存在する2023

    • 著者名/発表者名
      下畑 充志、赤木 巧、荻原 郁夫、金田 誠
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Intracellular C-terminal domain of mGluR6 is involved in regulating receptor subcellar localization2023

    • 著者名/発表者名
      荻原 郁夫、下畑 充志、赤木 巧、金田 誠
    • 学会等名
      第101回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 網膜においてアセチルコリンがスターバーストアマクリン細胞に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      雁木 美衣、丸山 拓真、石井 俊行、金田 誠
    • 学会等名
      第101回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マウス網膜におけるP2X3受容体を介した視覚情報伝達の修飾2023

    • 著者名/発表者名
      石井俊行、下畑充志、下郡智美、金田誠
    • 学会等名
      第101回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体6型の細胞膜表面局在およびシナプス接着因子ELFN1との結合におけるN型糖鎖修飾の役割2023

    • 著者名/発表者名
      赤木巧、下畑充志、荻原郁夫、金田誠
    • 学会等名
      第101回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マウス網膜スターバーストアマクリン細胞のGABA応答による逆転電位は生後発達期に変化する2023

    • 著者名/発表者名
      尹 成珠、石井 俊行、金田 誠
    • 学会等名
      第101回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Starburst amacrine cells form gap junctions in early postnatal stage of the mouse retina.2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Ishii, Takuma Maruyama, Makoto Kaneda
    • 学会等名
      Neuroscience 2021, Annual Meeting of Neuroscience
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ON and OFF starburst amacrine cells are differentially regulated through distinct acetylcholine receptors.2022

    • 著者名/発表者名
      Mie Gangi, Takuma Maruyama, Toshiyuki Ishii, Makoto Kaneda
    • 学会等名
      Neuroscience 2021, Annual Meeting of Neuroscience
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 後早期のスターバーストアマクリン細胞は、ギャップ結合を形成する2022

    • 著者名/発表者名
      丸山 拓真、石井 俊行、碓井 澄子、清水 真澄、金田 誠
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス網膜におけるP2X3受容体を介した視覚情報の修飾2022

    • 著者名/発表者名
      石井俊行、下畑充志、鈴木千晶、下郡智美、金田誠
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体6型の細胞膜表面局在に関するN型糖鎖修飾の解析2022

    • 著者名/発表者名
      赤木 巧、下畑 充志、荻原 郁夫、金田 誠
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ON型/OFF型スターバーストアマクリン細胞のアセチルコリン放出は異なるフィードバック機構によって制御されている2022

    • 著者名/発表者名
      雁木 美衣、丸山 拓真、石井 俊行、金田 誠
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of interaction between voltage-gated sodium channel Nav1.1 and fibroblast growth factor homologous factor2022

    • 著者名/発表者名
      荻原 郁夫、尹 成珠、下畑 充志、雁木 美衣、金田 誠
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体6型の細胞膜表面局在に関するN型糖鎖修飾の役割2022

    • 著者名/発表者名
      赤木 巧、下畑 充志、荻原 郁夫、金田 誠
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス網膜におけるP2X3受容体はONおよびOFF網膜神経節細胞に対し非対称な応答を導く2022

    • 著者名/発表者名
      石井 俊行、下畑 充志、鈴木 千晶、下郡 智美、金田 誠
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ON型OFF型スターバーストアマクリン細胞のアセチルコリンの放出は異なるアセチルコリン受容体によって制御される2022

    • 著者名/発表者名
      雁木 美衣、丸山 拓真、石井 俊行、金田 誠
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸6型受容体の細胞内輸送に関与するC末端特異的配列の探索2022

    • 著者名/発表者名
      下畑 充志、赤木 巧、荻原 郁夫、金田 誠
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Insights into the interaction of voltage-gated sodium channel Nav1.1 with fibroblast growth factor homologous factors.2022

    • 著者名/発表者名
      荻原 郁夫、尹 成珠、下畑 充志、雁木 美衣、金田 誠
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Enzyme-linked fluorescent assay systemを用いたマウス網膜グルタミン酸放出の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      金田 誠、大熊 真人、丸山 拓真、石井 俊行、宮地 栄一
    • 学会等名
      第15回RRM
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体タイプ6の細胞膜表面発現を制御する C末端領域アミノ酸配列モチーフの同定2022

    • 著者名/発表者名
      荻原 郁夫、赤木 巧、金田 誠
    • 学会等名
      第90回日本医科大学医学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of P2X2 receptor for acetylcholine synthesis pathway.2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Maruyama, Asuka Mano, Toshiyuki Ishii, Yoshihiko Kakinuma, Makoto Kaneda
    • 学会等名
      Neuroscience 2021, Annual Meeting of Neuroscience, Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 網膜コリン作動性ニューロンにおける新奇なアセチルコリン合成経路の発見2021

    • 著者名/発表者名
      石井 俊行、本間 耕平、丸山 拓真、真野 あすか、赤木 巧、柿沼 由彦、金田 誠
    • 学会等名
      第98回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [学会発表] P2X2受容体を介した新奇なアセチルコリン合成経路2021

    • 著者名/発表者名
      丸山拓真,石井俊行,眞野あすか,柿沼由彦,金田誠 P2X2受容体を介した新奇なアセチルコリン合成経路
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 2つの異なるClトランスポーターが網膜のON型およびOFF型双極細胞における細胞内Cl濃度の調節に関与する2021

    • 著者名/発表者名
      尹 成珠、石井 俊行、 金田 誠
    • 学会等名
      第98回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸6型受容体の細胞膜発現におけるC末端領域の役割2021

    • 著者名/発表者名
      赤木 巧、Dilip Rai、下畑 充志、石井 俊行、雁木 美衣、丸山 拓真、木山 裕子、荻原 郁夫、金田 誠
    • 学会等名
      第98回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス神経系におけるATP透過性を有する新奇チャネル(CALHM2)の局在解析2020

    • 著者名/発表者名
      石井 俊行、赤木 巧、金田 誠
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸6型受容体C末端領域と相互作用するタンパク質の検索2020

    • 著者名/発表者名
      下畑 充志、赤木 巧、荻原 郁夫、金田 誠
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 初代培養網膜双極細胞における代謝型グルタミン酸受容体6型の細胞内局在および膜発現の解析2020

    • 著者名/発表者名
      赤木 巧、下畑 充志、荻原郁夫、金田 誠
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 網膜における鏡面対称なON型/OFF型スターバーストアマクリン細胞は非対称な生理学的性質を持つ2020

    • 著者名/発表者名
      雁木 美衣、金田 誠
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] ギャノング生理学(26版)2022

    • 著者名/発表者名
      金田 誠 、(監修)岡田 泰伸 、(監訳)佐久間 康夫/岡村 康司
    • 総ページ数
      886
    • 出版者
      丸善
    • ISBN
      9784621307083
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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