グリア細胞によるイオンチャンネルの発現と局在の調節機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10214204
• 研究種目: 特定領域研究(B)
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 池中 一裕 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00144527)
• 研究分担者: 岩崎 靖乃 国立岡崎共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (40311196) ; 鹿川 哲史 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (50270484) ; 中平 健祐 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (10260043) ; 馬場 広子 名古屋市立大学, 医学部, 講師 (40271499)
• キーワード: ミエリン / 電位依存性カリウムチャネル / ランビエの紋輪 / 脱髄性疾患 / オリゴデンドロサイト / 神経伝導

研究概要

ミエリンの形成とチャネルの局在変化の関係を明かにするために、発達段階のICRマウス視神経を用いて解析を行った。NG2抗体を用いた解析によって、マウスオリゴデンドロサイト前駆細胞は生後0日齢頃、脳内から視交叉を通って視神経内に移動し始めることが明かになった。ミエリンの形成はこれに引き続いて生後7日齢頃から開始されるが、これに対してK^+チャンネルは10日齢頃より軸索で均一に染色され始め、19日以降に初めてクラスターが観察された。この結果と電子顕微鏡を用いたミエリン形成の解析の結果と併せると、ミエリン膜形成の最終過程で、コンパクションがおき、paranode部分でミエリン膜が軸索表面と接することによってK^+チャネルがjuxtaparanodeにクラスターを形成すると考えられた。
次にPLP-Tg軸索におけるK^+チャンネルの局在を調べた。結果、PLP-Tgの脱髄した軸索部分においては、このような特徴的なクラスターは明らかに消失し、均一な染色像を呈していた。まだ脱髄を生じていない4.5ヶ月齢のPLP-Tgでは、正常と同様なクラスターを認めるため、このチャンネルの局在変化は脱髄によって生じたものであると考えられた。
シナプス後膜部における電位依存性K^+チャンネルおよびNMDA受容体のクラスター形成にはPSD95およびその関連蛋白質が関与していることが最近明かになってきた。軸索部におけるK_+チャンネルの局在化の機序を明かにする目的で、PSD95抗体を用いて脊髄および視神経軸索を解析した結果、シナプス後膜と同様に絞輪周辺部においてもK_+チャンネルとPSD95が同じ部分に局在化していることが明かになった。

研究成果

• [文献書誌] Fujimoto,I.: "Systematic analysis of N-linked sugar chains from whole tissue employihg partial automation." Analytical Biochemstry.266(in press).
• [文献書誌] Shibata,R.: "Expression of Kv3.1 and Kv4.2 genes in developing cerebellar granule cells." Dev.Neurosci.(in press).
• [文献書誌] Yamada,M.: "PLP gene product can be secreted and exhibit biological activity during early" J.Neurosci.(in press).
• [文献書誌] Spassky,N.: "Multiple restricted origin of oligodendrocytes." J.Neurosci.18(20). 8331-8343 (1998)
• [文献書誌] Yonemasu,T.: "The Proximal promoter region is sufficient to regulate the tissue-specific expression of UDP-galactose:Ceramide galactosyltransferase gene" J.Neurosci.Res.52. 757-765 (1998)
• [文献書誌] Miyamura,T.: "Metabolic labeling of a subset of glial cells by UDP-galactose:Implication for astrocyte lineage diversity." J.Neurosci Res.52. 173-183 (1998)