興奮性アミノ酸による神経細胞死の分子機構

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03263209
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 崎村 建司 新潟大学, 脳研究所, 助教授 (40162325)
• 研究分担者: 三品 昌美 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80144351)
• キーワード: グルタミン酸受容体チャンネル / カイニン酸受容体 / 神経細胞死 / 興奮毒性 / cDNAクロ-ニング / アフリカツメガエル卵母細胞

研究概要

本研究の目的は、脳虚血、低血糖症などの病態で発生する神経細胞の壊死や、加齢などに伴う神経細胞の変性脱落よる痴呆などの主要な原因として考えられているグルタミン酸受容体を介する興奮性アミノ酸の毒性の作用機序を明らかにすることである。すなわち、グルタミン酸の興奮毒性が、NMDA型AMPA型およびカイニン酸型の三つのサブタイプに分類されてきているグルタミン酸受容体のうち、どの受容体活性化によって引き起こされるのかをクロ-ン化したグルタミン酸受容体サブユニットcDNAを用い、特定のグルタミン酸受容体を発現させて明らかにすることである。この目的のために我々がすでにクロ-ン化したGluRα1およびGluRα2以外のグルタミン酸受容体サブユニットcDNAをクロ-ニングするために、GluR1およびGluR2cDNAをプロ-ブにして、マウス脳cDNAライブラリ-をstringencyの異なる種々の条件でスクリ-ニングすることにより、類似の塩基配列を持つcDNAを単離した。得られたGluRβ2およびGluRγ2cDNAをin vitroで転写させたmRNAをアフリカツメガエルの卵母細胞で発現させて電気生理学的に検索した。その結果、GluRβ2は単独で機能を有するグルタミン受容体を形成し、グルタミン酸に対して電流応答を示した。更に、GluRβ2はカイニン酸にもキスカル酸にも電流応答を示したがAMPAには応答を示さなかった。一方、GluRγ2のみではグルタミン酸受容体のアゴニストに応答が認められなかったが、GluRβ2とともに発現させると、GluRβ2単独の場合よりも大きな電流応答が観察された。またアゴニスト濃度に対する応答曲線からGluRβ2およびGluRγ2は、カイニン酸に最も選択性が高いカイニン酸型グルタミン酸受容体を形成することが明かになった。以上の結果は、特定のグルタミン酸受容体を発現させてグルタミン酸の興奮毒性が明らかにするという本研究目的達成を推進するものである。

研究成果

• [文献書誌] Sakimura,K.et al.: "Primary structure and expression of the γ2 subunit of the glutamate receptor channel selective for kainate" Neuron. 8. 267-274 (1992)
• [文献書誌] Morita,T.et al.: "Cloning and functional expression of cDNA encoding the mouse β2 subunit of the kainateーselective glutamate receptor channel" Molecular Brain Research. (1992)
• [文献書誌] Mishina,M.et al.: "Structure and function of acetylcholine and glutamate receptors" Fidia Research Foundation Symposium. 7. 133-142 (1991)
• [文献書誌] Nakano,R.et al.: "Structure of mouse myelinーassociated glycoprotein gene" Biochemical and Biophysical Research Communications. 178. 282-290 (1991)
• [文献書誌] Mishina,M.et al.: "A single amino acid residue determines the Ca^<2+> permeability of AMPAーselective glutamate receptor channels" Biochemical and Biophysical Research Communications. 180. 813-821 (1991)
• [文献書誌] 崎村 建司,他: "グルタミン酸レセプタ-チャネルの構造と機能" 実験医学. 9. 579-584 (1991)