グリア細胞における神経伝達物質受容体の発現調節

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10214201
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 渡辺 雅彦 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70210945)
• キーワード: 3PGDH / セリン合成 / 星状膠細胞 / 嗅神経被覆グリア / マウス / 発達

研究概要

これまで、小脳プルキンエ細胞の成長樹状突起がバーグマングリアの放射状突起に接しながら軟膜方向へと伸展していく事実を見い出した(Yamada et al.,2000)。さらに、アミノ酸の1種であるセリンがプルキンエ細胞の生存と樹状突起伸展を促進する作用を見い出した(Furuya et al.,2000)。これらの研究成果を背景に、本年度は、樹状突起の伸展を促すセリンの脳内産生細胞について、マウス脳を用いて解析した(Yamasaki et al.,2001)。その結果、セリン合成酵素である3-phosphoglycerate dehydrogenase(3PGDH)はニューロンには発現していないことが判明した。3PGDHを発現する細胞は小脳ではバーグマングリアなどの星状膠細胞と、嗅神経を被覆する嗅神経被覆グリアに特異的に発現していた。発生を遡ると、神経幹細胞の時期ではすべての構成細胞に発現していたが、最終分裂を終え外套層に移動するとニューロンでの発現が抑制されていた。セリンがグルコースを出発材料とする解糖系の中間体を基質として合成されることを考えあわせると、この特異な細胞発現は、ニューロンでは専らグルコースをエネルギー産生の為に用い、エネルギー基質の損失を伴うセリン合成は周囲のグリア細胞が担当し、機能的なカップリングを形成していることを示唆するものである。

研究成果

• [文献書誌] Nakamura, K.: "Enhancement of hippocampal LTP, reference memory and sensorymotor gating in mutant mice lacking a telencephalon-specific cell adhesion molecule"Eur.J.Neurosci.. 13. 179-189 (2001)
• [文献書誌] Yamazaki, M.: "Differential palmitoylation of two mouse glutamate receptor interacting protein 1 forms with different N-terminal sequences"Neurosci.Lett.. 304. 81-84 (2001)
• [文献書誌] Shimuta, M.: "Postsynaptic modulation of AMPA receptor-mediated synaptic responses and LTP by the type 3 ryanodine receptor"Mol.Cell Neurosci.. 17. 921-930 (2001)
• [文献書誌] Yamada, K.: "NMDA receptor subunits GluRε1, GluRε3, and GluRζ1 are enriched at the mossy fiber-granule cell synapse in the adult mouse cerebellum"Eur.J.Neurosci.. 13. 2025-2036 (2001)
• [文献書誌] Yamasaki, M.: "3-phosphoglycerate dehydrogenase (3PGDH), a key enzyme of L-serine biosynthesis, is preferentially expressed in the radial glia/astrocyte lineage and olfactory ensheathing glia in the mouse brain"J.Neurosci.. 21. 7691-7704 (2001)
• [文献書誌] Hashimoto, K: "Roles of GluRδ2 and mGluR1 in climbing fiber synapse elimination during postnatal cerebellar development"J.Neurosci.. 21. 9701-9712 (2001)