| 研究課題/領域番号 |
22300127
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
姜 英男 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (50177755)
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| 研究分担者 |
豊田 博紀 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (00432451)
齋藤 充 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (50347770)
佐藤 元 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (10432452)
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| キーワード | 運動ニューロン / 序列動員 / 漏洩カリウムチャネル / 一酸化窒素 / TASKチャネル / 入力抵抗 / 三叉神経運動核 / 等尺性筋収縮 |
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| 研究概要 |
等尺性筋収縮時、運動ニューロン(MN)は入力抵抗の大きいものから動員される。従って、入力抵抗を決定するTASKチャネルは、MN序列動員制御において重要な役割を果たすと考えられる。近年、我々は一酸化窒素(NO)がcGMP-PKG系を介しTASK1を活性化することを見出した。また、背外側被蓋核等のコリン作動性NO含有ニューロンが三叉神経MN(TMN)へ投射することが知られている。そこで本研究は、TASKとMNのサイズの大小との関連、および、NOによる序列動員の修飾の可能性について検討した。
細胞径の異なるラットTMNから細胞体細胞質を回収し、リアルタイムPCR法によってTASK1とTASK3 mRNAの発現比率を解析したところ、TASK1 mRNAは小MN(径15-20μm)で大MN(径>35μm)の約2倍のレベルで発現しているのに対し、TASK3 mRNAは小MNではほとんど発現せず、大MNでTASK1 mRNAの約半分のレベルで発現していることが判った。また、免疫組織学的解析から、TASK1蛋白は細胞径に依らず専ら細胞体に発現しており、TASK3蛋白は大MNの細胞体、特に樹状突起では高レベルで発現していることが明らかとなった。これらの所見により、小MNでは細胞体にTASK1/1二量体が発現し、大MNでは細胞体にTASK1/1およびTASK1/3二量体、樹状突起にはTASK3/3二量体が発現していること、また、チャネルの個数およびコンダクタンスの差から、入力抵抗は大MNの方が小MNより小さいことが示唆された。細胞径の異なる2つのTMNニューロンからホールセル同時記録を行ない8-Br-cGMPを投与すると、小さいMNでは入力抵抗と静止膜電位の低下が、大きなMNでは入力抵抗と静止膜電位の上昇が認められた。このことから、NOはTASK3を抑制し、結果として径の異なるTMNの入力抵抗の分布範囲を狭めることで、TMNを同期的に活性化する動員様式へと切り換える可能性が想定された。
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