| 研究課題/領域番号 |
62490020
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 九州工業大学 (1988)
岡崎国立共同研究機構 (1987) |
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研究代表者 |
安井 湘三 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (50132741)
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| 研究分担者 |
金子 章道 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00051491)
立花 政夫 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (60132734)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1988年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1987年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | Caチャンネル / 細胞内Caイオン濃度 / NaーCa交換 / NaーKポンプ / 水平細胞 / 網膜 / 視細胞 / 視覚 / ニューロン / Na-Ca交換 / Na-Kポンプ / 細胞内Ca貯蔵庫 / ケモスタシス / カルシウムチャンネル / NaーK ATPase / 細胞内Ca濃度 / カフェイン |
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| 研究概要 |
周知のように、多くの神経細胞や筋の興奮また神経伝達物質の放出は膜の脱分極に伴うCaイオンの細胞内流入で起動される。このようにCa^<2+>は細胞内信号であり、その濃度は普段は極めて低い値に保たれる。この細胞内ホメオスタシスを維持するための重要な機構のひとつがNa/Ca交換であり、これによりCa^<2+>は細胞外へくみ出され、そのエネルギーはNa^+の受動的な細胞内流入で供給される。したがってNa^+も結局は排出される運命にあり、ここにNaーKポンプとの連係が生じる。また、Caイオンの制御系に関してはミトコンドリアやendoplasmic reticulumが細胞内貯蔵庫としてコンデンサ的役割を果たす。
本研究では、このように関連しあった異種イオンの出入りの動態を主としてホメオスタシスの観点から視覚二次ニューロンである金魚網膜水平細胞を例に究明した。単離培養した水平細胞とパッチ電極使用の膜電位固定法を用いた。これまですでに、電位依存性のCa、Na、K電流、およびグルタミン酸などの薬物で惹起される陽イオン電流が同定され詳しく性質が調べられている(後者は視細胞から受ける興奮性シナプスを反映)。われわれは、これらの受動型電流系とは別のもの、つまり細胞内イオン調節に深く関係するが未開拓に近かった膜機構について調べた。すなわち、一連のイオン操作実験からNa/Ca交換機構が、ウワバイン実験からNaーKポンプが、そしてカフェイン実験から大容量のCa貯蔵庫が水平細胞に存在することを証明した。さらに、これらの新しい知見も考慮した上で水平細胞の視覚生理機能を総合的に解析し、光応答の機序や膜システムの安定について理解を深めることが出来た。なお、ザリガニ視細胞の明順応に関して行った別の一連の実験においてもCaチャンネル、Na/Ca交換、NaーKポンプの関与が主題となり様々なテストを行った。
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