新規アセチルコリン合成酵素の脳ニューロン局在と投射様式の解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12480225
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 木村 宏 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 教授 (40079736)
• 研究分担者: 相見 良成 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 助手 (20231756) ; 安原 治 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 助教授 (80239772) ; 遠山 育夫 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 教授 (20207533)
• キーワード: コリン作動性 / 視床下部 / 神経伝達物質 / 免疫組織化学 / 共存 / ヒスチジン脱炭酸酵素 / アデノシンデアミネース / RT-PCR

研究概要

本研究者らが発見したコリンアセチル基転移酵素(アセチルコリンの合成酵素)のスプライス・バリアント(pChATと命名)は、主として末梢コリン神経系に分布することを免疫組織化学法を用いて証明してきた。pChATは基質結合ドメインおよび酵素活性ドメインの両者を備えており、既知の酵素と同様にアセチルコリン産生能をもつアイソザイムである。したがって、pChATはコリン作動性神経の新しいマーカーであると云える。
本研究では、pChATの脳局在を検証する一環として「隆起乳頭体核-大脳皮質路」に焦点をあてたものである。隆起乳頭体核の大細胞性ニューロンは、ヒスタミンをはじめ種々の神経伝達関連物質を含有すること、主として大脳皮質の広範な領域に軸索を送ること、認知・記憶・学習・睡眠など高次脳機能に関わること、などが明らかになりつつある。しかし、この「隆起乳頭体核-大脳皮質路」にコリン作動性神経が参画することは、これまで想定されていなかった。
本研究の成果として、「隆起乳頭体核-大脳皮質路」を構築する神経投射系が、古典的伝達物質ヒスタミンのみならずアセチルコリンの2種を駆動して、皮質機能の調節に与るという可能性が、神経解剖学杓および分子生物学的な証拠によって示された。さらにアデノシン脱アミノ酵素も、これら大脳皮質投射ニューロンに共存することも明らかとなった。これらの事実から、コリン作動性の「無名質-大脳皮質路」に加えて、皮質下から発する大脳皮質のコリン作動性制御機構の解明が進み、ひいてはシステム脳機能の理解に大きく貢献できると期待される。

研究成果

• [文献書誌] Nakanishi Y, Tooyama I, Yasuhara O, Aimi Y, Kitajima K, Kimura H: "Immunohistochemical localization of choline acetyltransferase of a peripheral type in the rat larynx"J.Chem.Neuroanat.. 17. 21-32 (1999)
• [文献書誌] Tooyama I, Kimura H: "A protein encoded by an alternative splice variant of choline acetyltransferase mRNA is localized preferentially in peripheral nerve cells and fibers"J.Chem.Neuroanat.. 17. 217-226 (2000)
• [文献書誌] Nakajima K, Tooyama I, Yasuhara O, Aimi Y, Kimura H: "Immunohistochemical demonstration of choline acetyltransferase of a peripheral type(pChAT)in the enteric nervous system of rats"J.Chem.Neuroanat.. 18. 31-40 (2000)
• [文献書誌] Kuriyama K, Hirouchi M, Kimura H: "Neurochemical and molecular phamacological aspects of the GABAB receptor"Neurochem.Res.. 25. 1233-1239 (2000)
• [文献書誌] Tooyama I, Abe H, Renda TG, Kimura H: "Production and immunohitochemical application of antiserum against Tyr-D-Ala-Phe, a N-terminal tripeptide common to dermorphin/deltorphin family"Peptides. 21. 1649-1655 (2000)
• [文献書誌] Matsuoka Y, Aimi Y, Kimura H, Taniguchi T, Oomura Y, Sasaki K, Tooyama I: "Demonstration of acidic fibroblast growth factor(FGF-1)in rat adrenal gland"Acta histochem cytochem. 34. 129-134 (2001)
• [文献書誌] Komai H, Naito Y, Aimi Y, Kimura H: "Nitric oxide synthase expression in lungs of pulonary hypertensive patients with heart disease"Cardiovasc Pathol.. 10. 29-32 (2001)
• [文献書誌] Kitano H, Takeda T, Takeda S, Suzuki M, Kitanishi T, Kitajima K, Kimura H, Tooyama I: "Endolymphatic hydrops by Administration of vasopressin in the rat. Acta Histochem"Cytochem.. 34. 229-233 (2001)
• [文献書誌] Kitamura Y, Spleiss O, Li H, Tanjguchi T, Kimura H, Nomura Y, Gebicke-Haerter P.J.: "Lipopolysaccharide-induced switch between retinoid receptor (RXR) a and glucocorticoid attenuated response gene (GARG) -16 messenger RNAs in cultured rat microglia"J.Neurosci,Res.. 64. 553-563 (2001)