2018 年度研究成果報告書

アストロサイトでの重炭酸イオンを介したpH調節の生理的意義について

研究課題

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研究課題/領域番号	16K07068
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	神経化学・神経薬理学
研究機関	昭和薬科大学
研究代表者	水谷顕洋昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30242861)
研究協力者	河合克宏
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	NBCe1
研究成果の概要	中枢神経系の興奮性シナプスを包囲するアストロサイトの突起先端部分には、脳特異的なSLC4A4遺伝子のsplice variant、NBCe1/Cが発現している。本研究では、この特徴的な局在の制御機構を明らかにし、神経伝達および高次脳機能に及ぼす影響を解析すべく、NBCe1/C分子に結合する分子をスクリーニングしたところ、カルシニューリンが結合することを見出した。また、このカルシニューリンのCa2+/CaM phosphatase 活性が、NBCe1/Cの細胞膜移行を調節していることを明らかにした。
自由記述の分野	神経科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	SLC4A4遺伝子、その欠損により精神遅滞を引き起こすこと、また、その発現量と自殺行動との関係が示唆されている。今回の発見は、シナプスを包囲するアストロサイト突起に発現するNBCe1/C（中枢神経系特異的SLAC4A4j発現産物）の細胞膜発現が、Ca2+シグナル依存的に調節されること示したのである。この発見により、スナプス間隙のpH環境が、神経伝達の状況によってアストロサイトが調節しうる可能性と、SLC4A4が果たす高次脳機能における分子メカニズムの一端が明らかになった。