抑制性伝達物質の発達期スイッチングの制御機構の解明

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17390058
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 鍋倉 淳一 生理学研究所, 発達生理学研究系, 教授 (50237583)
• 研究分担者: 前島 隆司 生理学研究所, 発達生理学研究系, 助手 (70399319) ; 渡部 美穂 生理学研究所, 発達生理学研究系, 特任助手 (10399321)
• キーワード: GABA / 代謝型受容体 / 上オリーブ核 / 発達 / シナプス / パッチクランプ

研究概要

LSOへの抑制性(GABA/グリシン)シナプスの発達再編成において、未熟LSOへの主な入力がGABA作動性であり生後2週間でグリシン作動性ヘスイッチすることを見い出した。未熟期における主要伝達物質GABAが、なぜ同様にCl-チャネル(GABA-A受容体とグリシン受容体)を活性化するグリシンヘスイッチするのか、その意義についてGABAとグリシンの作用の相違をもとに考察するためGABAのみに存在する代謝型受容体(GABA-B受容体)の発達変化による伝達物質GABA-グリシン発達期スイッチへの関連について検討した。LSOへ入力するGABA/グリシン入力終末には生後幼若期にはGABAB受容体が機能的に存在し、GABA/グリシン入力を抑制している。発達に伴いこのGABAB受容体による抑制は次第に減弱し、生後3周目にはGABAB受容体による抑制は消失した。LSOへの抑制性入力の起始核である内側台形体核におけるGABAB受容体の発現変化を調べるために、GABAB受容体mRNAの変化をin situ hybridyzationにて調べた結果、生直後には強く発現しているが発達とともに減弱することが判明した。これらの結果から、伝達物質の発達スイッチングに関連する機能的意義の一つとして、入力する終末のGABAB受容体を介する抑制の発達減弱が挙げられる。GABAB受容体ノックアウト動物を用いて、幼若期発現するGABAB受容体の意義を検討した結果、ノックアウト動物では成熟期においてNMTB-LSOシナプス伝達の連続刺激中のシナプス応答の変化に大きなばらつきがあることが判明した。これは未熟期におけるシナプス伝達特性と類似している。この結果から、未熟期のGABA放出はGABAB受容体の活性化によりシナプス伝達の成熟化に重要な働きをしてることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Phosholipase C-Related Inactive Protein is involved in Trafficking of gamma2 Subunit Containing GABAA Receptor to Cell Surface. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizokami A, Kanematsu Ti, Ishibashi H, Yamaguchi T, Tanida I, Takenaka K, Nakayama K, Fukami K, Takenawa T, Kominami E, Moss S, Yamamoto T, Nabekura J, Hirata M
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 27 ページ: 1692-1701
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Early changes in KCC2 phosphorylation in response to neuronal stress results in functional downregulation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wake H, Watanabe M, Moorhouse AJ, Kanematsu T, Horibe S, Matsukawa N, Asai K, Ojika K, Hirata M, Nabekura J
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 27 ページ: 1642-1650
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Run down of GABAergic depolarization during metabolic inhibition of rat hippocampal CA1 neurons (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto N, Noda E, Nabekura J
  • 雑誌名: Life Science 79 ページ: 1021-1026
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] BDNF Occludes GABA_B Receptor-mediated Inhibition of GABA Release in Rat Hippocampal CA1 Pyramidal Neurons (2006)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi T, Kitamura A, Wake H, Ishibashi H, Watanabe M, Nishimaki T, Nabekura J
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 24 ページ: 2135-2144