アデニレ-ト・サイクラ-ゼにより制御される培養神経細胞イオン電流の解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02670061
• 研究機関: 久留米大学
• 研究代表者: 時政 孝行 久留米大学, 医学部, 助教授 (50155511)
• 研究分担者: 蓮尾 博 久留米大学, 医学部, 講師 (90172882)
• キーワード: アデニレ-トサイクラ-ゼ / カルモジュリン / Cキナ-ゼ / リン酸化 / M電流 / 自律神経節細胞 / 背外側中隔核 / 脊椎動物

研究概要

A.ウシ蛙交感神経節及び脊髄神経節細胞を用いた実験
M型カリウム電流が細胞内カルシウムイオン結合蛋白であるカルモジュリンにより制御され得るか否か、もし制御され得るとすればCキナ-ゼ依存性リン酸化によるM電流の抑制機構と、どの様に関連しているかという2点を中心課題とした。研究成果は以下の3点にまとめられる。(1)細胞内カルシウムイオン濃度([Ca]i)が増大(pCa値としては7.6から6.3へ減少)するとCキナ-ゼ依存性にM電流は抑制される。(2)Cキナ-ゼ活性がstaurosporine(0.2μM)の細胞内投与によって抑制された実験条件下で[Ca]iがpCa=6.3まで増大した場合には、M電流は増強される。(3)前記(2)はカルモジュリン依存性蛋白リン酸化により仲介される可能性が最も高い。尚、平成2年度までの研究により、M電流はアデニレ-トサイクラ-ゼ活性の増減によっては生御され得ない事が判明している。
B.ラット脳背外側中隔核細胞を用いた実験
酵素処理により単離した中隔細胞よりwholeーcell patchーclampを行ない、静止電位や活動電位及び種々のイオン電流を記録した。これらのイオン電流のアデニレ-トサイクラ-ゼ依存性については、現在研究継続中である。一方、通常のスライス標本では、細胞内のcyclic AMP濃度を上昇させる様な操作(例、forskolinの潅流投与)によりシナプス前終末からの伝達物質(グルタミン酸及びγーアミノ酪酸)の放出が著明に増大する事が判明した。従って、単離細胞から記録される内向きカルシウム電流がcyclic AMP依存性である可能性等が強く示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Tokimasa,T.: "Cjalmodulin can enhance the M-current of bull-frog sympathetic neurones." Journal of Physiology. (1992)
• [文献書誌] Nishimura,T.: "A slow calcium-dependent chloride current in rhythmic hyper-polarization in neurones of the rabbit vesical pelvic ganglia." Journal of Physiology. 437. 673-690 (1991)
• [文献書誌] 赤須 崇: "Kーチャネル." 生体の科学. 42. 420-423 (1991)
• [文献書誌] Hasuo,H.: "A calcium-dependent slow afterdepolarization recorded in rat dorsolateral septal nucleus neurons in vitro." Journal of Neurophysiology. 64. 1838-1846 (1990)
• [文献書誌] Tokimasa,T.: "Autonomic Ganglia" Harwood Academic Publishiers,Berkshire McLachlan,E.M., (1992)
• [文献書誌] Tokimasa,T.: "Role of Adenosine and Adenine Nucleotides in the Biological System" Elsevier Science Publishers BV,Amsterdam Imai,S.& Nakazawa,M., 726 (1991)