| 研究課題/領域番号 |
17081012
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
日比野 浩 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (70314317)
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| 研究分担者 |
倉智 嘉久 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30142011)
八木 哲也 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50183976)
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| キーワード | アストロサイト / K^+チャネル / 水チャネル / 輸送体 / 微小ドメイン |
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| 研究概要 |
脳アストロサイトは、突起を介して、神経の興奮時に細胞外へ放出されるK^+を迅速に取込み、血管方向へ放出する機能を持つ。これは、"K^+-buffering作用"と呼ばれ、正常な神経活動に必須である。また、イオン輸送には浸透圧変化が伴うため、"水輸送"も共役して行われる。K^+・水分子が極性運搬されるには、それらを輸送するチャネルが、決まった場所に局在し機能共役しなければならない。K^+水輸送を担う分子は、内向き整流性K^+(Kir)チャネルKir4.1・Kir5.1とAQP4であり、それらはシナプスや血管の周囲突起で共存している。その局在決定機構は、十分に明らかとなっていない。また、K^+・水輸送の共役を考慮すると、膜上でチャネルが更に小さな単位において集積していると予想されるが、その実体は明らかではない。本研究では、Kir4.1・Kir5.1・AQP4の特定の膜への局在の分子機構を解明すると共に、微小単位での集積とそのプラットフォームを同定し、構成基盤を解析することを目標としている。本年度は、界面活性剤に不溶性の細胞膜微小ドメイン"DRM"が、K^+・水輸送を担うプラットフォームとして働いていることを見出した。Kirチャネル、AQP4共にDRMに分布するが、生化学的実験によって、前者はコレステロール依存性DRMに、後者は非依存性DRMに局在していることを明らかにした。また、Kirチャネルの活性維持には膜コレステロールが不可欠であるが、AQP4には不必要であることも突き止めた。故に、脳アストロサイトの膜上には、コレステロール依存性・非依存性DRMという2種類の微小膜ドメインが存在し、各々K^+チャネル・水チャネルを特異的に発現することで、K^+・水輸送を担っていることが示唆された。更に、両DRMは位置的に近く分布しており、これが、K^+・水輸送の共役に関わっていることが考えられた。
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