ニューロン型グルタミン酸輸送体の生理的役割：拡散依存性シナプス調節の制御

• 研究課題/領域番号: 23500457
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 佐竹 伸一郎 生理学研究所, 生体情報研究系, 助教 (30360340)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: エタノール / グルタミン酸輸送体 / 小脳 / プルキンエ細胞 / 登上線維 / 籠細胞 / スライスパッチクランプ法 / バーグマングリア

研究概要

小脳皮質における拡散性異種シナプス抑制が、エタノール（EtOH）によって用量依存的（25-50 mM：酩酊～泥酔時の血中濃度に相当）に阻害されることを発見した。EtOHの阻害作用は、プルキンエ細胞に発現するグルタミン酸輸送体EAAT4の特異的阻害薬により著しく減弱した。またEtOHの作用は、プロテインキナーゼＣ（PKC）ならびにPI3キナーゼ（PI3K）の阻害薬により完全に消失した。こうした結果に基づきEtOHには、PKC/PI3Kが担うタンパク質リン酸化カスケードを介してEAAT4の機能を亢進させることにより、神経伝達物質グルタミン酸のシナプス外拡散を減弱させる作用があると結論した。

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced inhibitory neurotransmission in the cerebellar cortex of Atp1a3-deficient heterozygous mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikeda K., Satake S., Onaka T., Sugimoto H., Takeda N., Imoto K., Kawakami K.
  • 雑誌名: Journal of Physiology 巻: 591 号: 13 ページ: 3433-3449
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2012.247817
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological interactions between neurons and glia: roles of transporters in the control of intersynaptic crosstalk. (2013)
  • 著者名/発表者名: Konishi S., Satake S.
  • 雑誌名: Glial Cells: Embryonic Development, Types/Functions and Role in Disease. (Eds. Kaur C., Ling E.-A.) Nova Science Publishers ページ: 177-192
• [雑誌論文] Paired-pulse facilitation of multivesicular release and intersynaptic spillover of glutamate at rat cerebellar granule cell-interneurone synapses. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shin'Ichiro Satake, Tsuyoshi Inoue, Keiji Imoto
  • 雑誌名: The Journal of Physiology 巻: 590 号: 22 ページ: 5653-5675
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2012.234070
  • 査読あり
• [雑誌論文] ニューロン型グルタミン酸トランスポーターが制御する異種シナプス間クロストーク (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐竹 伸一郎, 小西 史朗, 井本 敬二
  • 雑誌名: 脳 21 巻: 14 ページ: 320-325
• [雑誌論文] ニューロン型グルタミン酸トランスポーターが制御する異種シナプス間クロストーク (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐竹伸一郎、小西史朗、井本敬二
  • 雑誌名: 脳21 巻: 14 ページ: 320-325
• [学会発表] 3 次元拡散モデルを用いた Ca^<2+> チャネル‐開口放出センサー間距離の推測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井本 敬二, 佐竹 伸一郎
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島市)
• [学会発表] ３次元拡散モデルを用いたCa2+チャネル‐開口放出センサー間距離の推測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井本敬二、佐竹伸一郎
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
• [学会発表] Increased inhibi- tory neurotransmission in the cerebel- lum of the Atp1a3 -deficient hetero- zygous mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Keiko Ikeda, Shin'Ichiro Satake, Kiyoshi Kawakami
  • 学会等名: Second Symposium on ATP1A3 in Disease : Genotype/Pheno- type Correlations, Modelling and Identification of Potential Targets for Treatment
  • 発表場所: Catholic University School of Medicine(Rome, Italy)
• [学会発表] Atp1a3 +/- マウス小脳皮質において登上線維伝達物質のシナプス外拡散は強く抑制されている (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐竹 伸一郎, 池田 啓子, 川上 潔, 井本 敬二
  • 学会等名: Neuro2013 (第36回日本神経科学大会・第56回日本神経化学会大会・第23回日本神経回路学会大会合同大会)
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市)
• [学会発表] Atp1a3+/-マウス小脳皮質において登上線維伝達物質のシナプス外拡散は強く抑制されている (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐竹伸一郎、池田啓子、川上 潔、井本敬二
  • 学会等名: Neuro2013（第36回日本神経科学大会・第56回日本神経化学会大会・第23回日本神経回路学会大会合同大会）
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
• [学会発表] Increased inhibitory neurotransmission in the cerebellum of the Atp1a3-deficient heterozygous mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikeda K., Satake S., Kawakami K.
  • 学会等名: Second Symposium on ATP1A3 in Disease: Genotype/Phenotype Correlations, Modelling and Identification of Potential Targets for Treatment.
  • 発表場所: Catholic University School of Medicine (Rome Italy)
• [学会発表] 小脳顆粒細胞のシナプス小胞多重性放出におけるCa v 2.1 チャネルの役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐竹 伸一郎, 井本 敬二
  • 学会等名: Neuroscience 2012(第35回日本神経科学大会)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋市)
• [学会発表] DYT12モデルマウスの小脳抑制系神経伝達の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田 啓子, 佐竹 伸一郎, 尾仲 達史, 竹田 直樹, 井本 敬二, 川上 潔
  • 学会等名: Neuroscience 2012(第35回日本神経科学大会)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋市)
• [学会発表] ラット小脳皮質において G_<i/o> 共役型受容体が仲介するシナプス前抑制における多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐竹 伸一郎, 井本 敬二
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 大雪アリーナ(旭川市)
• [学会発表] 小脳顆粒細胞‐分子層介在ニューロン間興奮性伝達のシナプス前性増強における多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐竹 伸一郎, 井本 敬二
  • 学会等名: Neuroscience 2011(第34回日本神経科学大会)
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
• [学会発表] 小脳顆粒細胞－分子層介在ニューロン間興奮性伝達のシナプス前性増強における多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐竹伸一郎、井本敬二
  • 学会等名: Neuroscience 2011（第34回日本神経科学大会）
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
• [学会発表] ラット小脳皮質においてGi/o共役型受容体が仲介するシナプス前抑制における多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐竹伸一郎、井本敬二
  • 学会等名: （社）日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 大雪アリーナ（北海道旭川市）
• [学会発表] DYT12モデルマウスの小脳抑制系神経伝達の変化
  • 著者名/発表者名: 池田啓子、佐竹伸一郎、尾仲達史、竹田直樹、井本敬二、川上 潔
  • 学会等名: Neuroscience 2012（第35回日本神経科学大会）
  • 発表場所: 名古屋（名古屋国際会議場）
• [学会発表] 小脳顆粒細胞のシナプス小胞多重性放出におけるCav2.1チャネルの役割
  • 著者名/発表者名: 佐竹伸一郎、井本敬二
  • 学会等名: Neuroscience 2012（第35回日本神経科学大会）
  • 発表場所: 名古屋（名古屋国際会議場）
• [図書] Physiological interactions between neurons and glia : roles of transporters in the control of intersynaptic crosstalk. In Glial Cells: Embryonic Development, Types/Functions and Role in Disease. (Eds. Charanjit Kaur and Eng-Ang Ling) (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiro Konishi, Shin'Ichiro Satake
  • 出版者: New York : Nova Science Publishers