| 研究課題/領域番号 |
63570075
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
神経・筋肉生理学
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| 研究機関 | (財)東京都神経科学総合研究所 |
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研究代表者 |
三輪 昭子 (財)東京都神経科学総合研究所, 病態神経生理学研究室, 主事研究員 (60142155)
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| 研究分担者 |
佐原 資謹 (財)東京都神経科学総合研究所, 病態神経生理学研究室, 流動研究員 (40206008)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1989年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1988年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 神経終末 / グルタミン酸 / G-protein / GTPγS / グルタメイト_Bレセプタ- / 神経筋接合部 / Gーprotein / シナプス前神経 / GABA / シナプス後電位 / イセエビ歩脚 |
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| 研究概要 |
シナプス前神経におけるGTP結合蛋白の作用をしらべるため、イセエビ歩脚の神経筋標本を作成し、伸張筋の支配神経を単一に分離した。神経終末近傍のシナプス前膜に数本の微小電極を刺入し、グルタミン酸とGABA及びその類縁物質を微量局所投与し、生ずる反応の膜電位による変化を観察した。
グルタミン酸投与によりシナプス前膜では過分極電位が記録できる。この過分極性電位はシナプス後膜とは異なりカリウムイオンに依存していることがわかった。このシナプス前膜の過分極性電位は、抑制性のグアニンヌクレオチド結合蛋白(G-protein)の活性化に起因することが、百日咳毒素(IAP)による阻害効果によって明らかになった。さらにG-proteinの関与を支持するデ-タとして、GTPの非水解性アナログであるGTPγSをシナプス前神経に細胞内注入することにより過分極性電位は減少した。一方興奮性神経と平行している抑制性神経においても同様のG-proteinを介して働くカリウムチャンネルが存在していることが明らかとなった。このシナプス前グルタミン酸レセプタ-をグルタメイト_Bレセプタ-と命名した。また抑制性神経の伝達物質であるGABAにおいてもグルタミン酸と同様にG-proteinを介するカリウム電流を発生することが分かった。
G-proteinを介して働くシナプス前グルタミン酸電位の実際のシナプス伝達への影響をしらべてみた。シナプス前神経へのGTPγS注入によりシナプス後電位(EPSP)の振幅は徐々に減少し、標本を洗浄してもEPSPは元に戻ることはなかった。この結果をさらに検討する為に、単一シナプスの細胞外記録を行い、伝達物質の放出の素量解析を試みた。シナプス後電流(EPSC)はGTPγS注入後とEPSPと同様にその振幅の減少が見られ、神経終末電位は多少の振幅の変動が見られたが、インパルスは末端まで伝達していることが確認された。
EPSCの振幅の分布がポアソン分布になると仮定して行った素量解析では、quantum content(m)はGTPγS注入後減少した。またunit quantum size(C_1)はGTPγS注入前後で大きな変化は認められなかった。
以上の結果からG-proteinを介してカリウムチャンネルを活性化するシナプス前グルタミン酸電位はGTPγSによって再現されることからグルタミン酸のシナプス前抑制機構がシナプス前膜に存在することが推察される。
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