イオノトロピックグルタメイトシグナルによる持続性神経活動制御

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11672220
• 研究機関: 摂南大学
• 研究代表者: 荻田 喜代一 摂南大学, 薬学部, 講師 (90169219)
• 研究分担者: 米田 幸雄 金沢大学, 薬学部, 教授 (50094454)
• キーワード: NMDA / 遺伝子転写調節 / activator protein-1 / c-Fos / CREB / ミトコンドリア / APG-2 / イオノトロピック型グルタメイトレセプター

研究概要

ミトコンドリアは細胞機能維持に極めて重要は小器官であり、ミトコンドリア機能変化が細胞機能変化を惹起することは充分に推察できることである。したがって、グルタメイトシグナルがミトコンドリア機能変化を促すであろうという着想から、グルタメイトシグナルによるミトコンドリア内DNAの転写因子の変動について解析した。未処置マウス海馬および大脳皮質におけるミトコンドリア抽出液中のcAMP-responsive element binding protein(CREB)およびactivator protein-1(AP-1)のDNA結合能を測定したところ、ほどんど検出されなかった。しかしながら、カイニン酸あるいはNMDA投与動物では、CREBおよびAP-1のDNA結合能が検出されることが判明した。以上の結果より、イオノトロピックグルタメイトシグナルは細胞核ばかりでなく、ミトコンドリア遺伝子の転写にも影響する可能性が示唆される。
グルタメイトシグナルの細胞内シグナルの一つとして熱ショック蛋白質の発現調節が知られる。グルタメイトシグナルによるAPG-2蛋白レベルの変化について解析した。カイニン酸投与3日後のAPG-2蛋白レベルを解析したところ、大脳皮質、海馬および線条体において未処置動物に比べて有意な減少が観察されたが、視床下部、中脳、橋・延髄および小脳では有意な変化が認められなかった。一方、NMDA投与ではいずれの脳内部位および期間においても著変は認められなかった。以上の結果は、グルタメイトシグナルがAPG-2の機能に変化を与える可能性を示唆するものである

研究成果

• [文献書誌] Michiko Okui: "Expression of APG-2 protein, a member of the heat shock protein 110 family, in developing rat brain."Neurochem.Int. 36. 35-43 (2000)
• [文献書誌] Kiyokazu Ogita: "Acoustic stimulation enhances DNA binding of transcription factor AP-1 in the guinea pig innerear."Neuro Report. 11. 859-862 (2000)
• [文献書誌] Takayuki Manabe: "Differential expression and phosphorylation of particular Fos family members by kainic acid in nuclear and cytosolic fractions of murine hippocampus."Neuroscience. 100(3). 453-463 (2000)
• [文献書誌] Eiichi Hinoi: "Direct radiolabeling by [^3H] quisqualic acid of group I metabotropic glutamate receptor in rat brain synaptic membranes."Brain Res.. 881(2). 199-203 (2000)
• [文献書誌] Eiichi Hinoi: "Characterization with [^3H] quisqualate of group I metabotropic glutamate receptor subtype in rat central and peripheral excitable tissues."Neurochem.Int.. 38(3). 277-285 (2001)
• [文献書誌] Kiyokazu Ogita: "Inhibition of vesicular glutamate storage and exocytotic release by Rose Bengal."J.Neurochem. (In press). (2001)