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細胞の情報受容機構とイオンの動き

研究課題

研究課題/領域番号 63304030
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生理学一般
研究機関名古屋大学

研究代表者

富田 忠雄  名古屋大学, 医学部, 教授 (50078763)

研究分担者 山岸 俊一  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (70014032)
野間 昭典  九州大学, 医学部, 教授 (00132738)
久場 健司  佐賀医科大学, 医学部, 教授 (60080561)
赤須 崇  久留米大学, 医学部, 教授 (60113213)
赤池 紀生  東北大学, 医学部, 教授 (30040182)
高橋 國太郎  東京大学, 医学部, 教授 (10010034)
竹内 昭  順天堂大学, 医学部, 教授 (70052959)
小林 春雄  東京医科大学, 医学部, 教授 (20074502)
北里 宏  滋賀医科大学, 教授 (20079700)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
1989年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1988年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワードイオンチャネル / チャネルゲ-ト機構 / 受容体 / 細胞シグナル / セカンドメッセンジャ- / Ca流入 / 細胞内Ca / 神経分化 / Naチャネル / Caチャネル / Kチャネル / 興奮性膜 / イオン電流
研究概要

細胞における情報の受容過程では、細胞膜に存在するイオンチャネルを開閉させて、イオンに対する膜の透過性が変化することが多い。これらのチャネルには、膜電位によって制御されるものと、チャネル蛋白にCaなどが結合したり、あるいはいろんなセカンドメッセンジャ-によって蛋白が燐酸化されるような過程を得た複雑な制御を受けるものの存在が考えられている。本研究ではいろんな細胞を用いて、電気生理学的手法を中心としながらも、違った見地から総合的に細胞膜における情報受容の過程の分析を試み、主に次のような結果を得た。
チャネルの制御機構は脂肪酸や疎水性の物質で膜の流動性のような物理的性質を変えることによって影響を受ける。細胞内のCaはKチャネルを直接活性化し、Hイオンはこのチャネルを抑える。血管半滑筋には外液のCaによって開くKチャネルが存在する可能性がある。神経細胞では細胞内Caで活性化させるClチャネルが存在するが、ーテニコチンやガバ受容体を介して活性化されるClチャネルは細胞内Caによって逆に抑制される。交感神経節細胞では膜の脱分極によってチャネルが開き細胞内へのCa流入が増し、同時に細胞内貯蔵部からCaが放出される。伝達物質やホルモンと反応する受容体を介して制御されているイオンチャネルは特に自律神経系における情報受容に重要な役割を演じ、この制御過程には細胞内のCa、サイクリックAMPやGMPなどのセカンドメッセンジャ-が関与しているという結果が得られている。これらは恐らくチャネル蛋白の燐酸化を介してチャネルの開閉に即時的に影響を与えるだけでなく、代謝系を介して時間経過の長い影響を与えるものと考えられる。アミノ酸は中枢神経の伝達物質として働いているが、その受容体の性質や分布は細胞体と樹状突起でかなりな差がみられる。神経細胞の分化の過程で分化の程度と各種のチャネルの出現との間に密接な関係が得られている。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Nakayama,S.: "Depletion of intracellular free Mg^<2+> and Ca^<2+>ーfree solution in the taenia isolated from guineaーpig caecum." Jourlan of Physiology. 421. 363-378 (1990)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyoshi,H: "An investigation on the inactivation process of sodium curreuts in single frog ventricular cells" Japanese Journal of Physiology. 39. 371-383 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokimasa,T.: "Cyclic AMP regulates an inward rectifying sodiumーpotassium current in dissociated bullーfrog sympathetic neurones." Journal of Physiology. 420. 409-429 (1990)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oosawa,Y.: "Rat brain glutamate receptors activate chloride channels in Xenopus oocytes coupled by inositol triphosphate and Ca^<2+>" Journal of Physiology. 408. 223-232 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishihara,K.: "The Mg^<2+> block and intrinsic gating underlying inward rectification of the K^+ current in guineaーpig cardiac myocytes." Jornal of Physiology. 419. 297-320 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akaike,N: "LowーVoltageーactivated calciun current in rat aorta Smooth muscle cells in primary culture" Journal of Physiology. 416. 141-160 (1989)

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  • [文献書誌] Kume, H.: "Regulation of Ca^<2+>-dependent K^+-channel activity in tracheal myocytes by phosphorylation." Nature. 341. 152-154 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seyama, I.: "A study of the electrical characteristics of sodium currents in single ventricular cells of the frog." J. Physiol. 401 257-275, 1988.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Onodera, K.: "Excitatory amino acid receptors in ventral horn neurons of the rat." Biomed. Res. 2 Suppl. 63-66, 1988.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akasu, T.: "Calcium-dependent cholinergic current in neurons of the rabbit pelvic parasympathetic ganglia." J. Physiol. 422 303-320, 1990.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oosawa, Y.: "Rat brain glutamate receptors activate chloride channels in Xenopus oocytes coupled by inositol triphosphate and Ca^<2+>." J. Physiol. 408 223-232, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, S.: "Cyclic GMP-dependent protein kinase and phosphorylation of the endogenous substrate proteins in the rabbit superior cervical ganglion." J. Neurochem. 51 1300-1307, 1988.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuba, K.: "Patch clamp experiments on nicotinic acetylcholine receptor-ion channels in bullfrog sympathetic ganglion cells." Pflugers Arch. 414 105-112, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishihara, K.: "The Mg^<2+> block and intrinsic gating underlying inward rectification of the K^+ current in guinea-pig cardiac myocytes." J. Physiol. 419 297-320, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akaike, N.: "Low voltage-activated calcium current in rat aorta smooth muscle cells in primary culture." J. Physiol. 416 141-160, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohara, A.: "Na/K pump activity in the new membrane formed at first cleavage in cynopse pyrrhogaster eggs." Dev. Biol. 126 331-336, 1988.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koike, H.: "Selective axonal transport in a single cholinergic axon of Aplysia - Role of cholchicine-resistant microtubles." Neurosci. 32 539-555, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hara, M.: "Fine structure and volmetric changes of lamprey photoreceptor cells during light and dark periods." Cell Tiss. Res. 259 33-41, 1990.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okado, H.: "A simple "neural induction" model with two interacting cleavage-arrested ascidian lastomeres." Proc.Nat.Acad.Sci. 85 6197-6201, 1988.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, I.: "Extracellular Ca^<2+> dependent K channel in the coronary artery smooth muscl cells and its role in vasodilation." FEBS Lett. 255 281-284, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horie, H.: "Immunofluorescene demonstration of neurofilament polypeptide expression in fetal human neurons in culture." Neurosci. Res. 6 463-469, 1989.

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakayama,S: "Depletion of intracellular free Mg^<2+> and Ca^<2+>-free solution in the taenia isolated from guinea-pig caecum." Journal of Physiology. 421. 363-378 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Miyoshi,H: "An investigation on the inactivation process of sodium currents in single frog ventricular cells." Japanese Journal of Physiology. 39. 371-383 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Tokimasa,T: "Cyclic AMP regulates an inward rectifying sodium-potassium current in dissociated bull-frog sympathetic neurones." Journal of Physiology. 420. 409-429 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Oosawa,Y: "Rat brain glutamate receptors activate chloride channels in Xenopus oocytes coupled by inositol triphosphate and Ca^<2+>." Journal of Physiology. 408. 223-232 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Ishihara,K: "The Mg^<2+> block and intrinsic gating underlying inward rectification of the K^+ current in guinea-pig cardiac myocytes" Journal of Physiology. 419. 297-320 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Akaike,N: "Low-voltage-activated calcium current in rat aorta smooth muscle cells in primary culture." Journal of Physiology. 416. 141-160 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Tomita,T.: Japanese Journal of Physiology.38. 1-18 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Mochida,S.;Kobayashi,H.: Neuroscience Letters.86. 201-206 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hirono,C.;Ito,I.;Yamagishi,S.;Sugiyama,H.: Neuroscience Research.6. 106-114 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Ehara,T.;Noma,A.;Ono,K.: Journal of Physiology.403. 117-133 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Sugimoto,Y.;Kitasato,H.: Biomedical Research.9. 383-394 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuji,S.;Kuba,K: Pflugers Archives.411. 361-370 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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