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本研究の目的は、NMDA受容体チャネルが記憶、学習といった脳高次機能に果たす役割を明らかにすることである。NMDA受容体チャネルを構成するサブユニットのうち4種類のεサブユニットが、この受容体のチャネル機能を決定している。そこで、これらのサブユニットを欠損したノックアウトマウスを作成し、各サブユニットの生理機能を固体レベルで解析することにした。本研究期間中に、小脳顆粒細胞に高い発現をするε3サブユニットを欠損したマウスの作成に成功した。これにより、既に作成しているε1、2、4サブユニットと併せて全てのεサブユニットを欠損したマウスを得た。さらに、4種類のεサブユニットを欠損したマウスを掛け合わせて複数のサブユニット欠損マウスを作成した。これらの動物の解析により、以下のようなことが明らかになった。
1)ε1、3ダブルノックアウトマウスでは、運動学習に障害があることから、この様な学習にもNMDA受容体が関与していること。
2)ε4サブユニット欠損マウスでは、音による驚愕反射が亢進しており、この反射を担う神経回路に何らかの異常が起こっていること。
3)プロスタグランジンで誘導されるアロデニアにε1、ε4それぞれのサブユニットが別々に影響することから、脊髄を介する痛み刺激の伝達の調節にNMDA受容体が関与していること。
4)同一神経細胞のシナプスによって、存在するNMDA受容体のサブユニットの組成が異なっており、入力ごとにシナプスでのサブユニットの存在を選別する機構が細胞内にあること。
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