運動ニューロン漏洩ＫチャネルのＮＯによる活性化と序列動員の修飾

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22300127
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 姜 英男 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (50177755)
• 研究分担者: 豊田 博紀 大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (00432451) ; 佐藤 元 大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (10432452) ; 齋藤 充 大阪大学, 大学院歯学研究科, 講師 (50347770)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 三叉神経運動ニューロン / 漏洩Kチャネル / NO / 序列動員

研究概要

三叉神経運動核閉口筋支配領域の運動ニューロン(MN)では、TASK1及びTASK3がMNの細胞体と樹状突起にそれぞれ相補的に発現しており、TASK1の発現量は大型MNの方が大きいため、入力抵抗が小さく、静止膜電位もより過分極にあった。さらに、PKG活性化によりTASK1は増強されるがTASK3は抑圧された。PKG活性化による入力抵抗の減少及び静止膜電位の過分極化は小型MNほど顕著であった。また、αMNの細胞径分布は二峰性を示し、小型αMN群はγMN群の細胞径分布とほぼ同じであった。こうした所見は閉口運動における運動単位の序列動員の分子細胞基盤を与えるものである。

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced desensitization followed by unusual resensitization in GABAA receptors in phospholipase C-related catalytically inactive protein-1/2 double-knockout mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H, Saito M, Sato H, Tanaka T, Ogawa T, Yatani H, Kawano T, Kanematsu T, Hirata M, Kang Y
  • 雑誌名: Pflugers Archiv - European Journal of Physiology 巻: (Epub ahead of print)
  • DOI: 10.1007/s00424-014-1511-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Teeth clenching reduces arm abduction force (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Kawano T, Saito M, Toyoda H, Maeda Y, Tiirker KS, Kang Y
  • 雑誌名: Experimental Brain Research 巻: (Epub ahead of print)
  • DOI: 10.1007/s00221-014-3919-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] A mathematical model of negative covariability of inter-columnar excitatory synaptic actions caused by presynaptic inhibition (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Tanaka T, Sato H, Toyoda H, Aoyagi T, Kang Y
  • 雑誌名: The European Journal of euroscience 巻: 38 ページ: 2999-3007
  • DOI: 10.1111/ejn.12299
  • 査読あり
• [雑誌論文] GABAB receptor-mediated presynaptic inhibition reverses inter-columnar covariability of synaptic actions by intracortical axons in the rat barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Toyoda H, Saito M, Kobayashi M, Althof D, Kulik A, Kang Y
  • 雑誌名: The European Journal of Neuroscience 巻: 37 ページ: 190-202
  • DOI: 10.1111/ejn.12041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Illusion caused by vibration of muscle spindles reveals an involvement of muscle spindle inputs in regulating isometric contraction of masseter muscles (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukiboshi T, Sato H, Tanaka Y, Saito M, Toyoda H, Morimoto T, Tiirker KS, Maeda Y, Kang Y
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology 巻: 108 ページ: 2524-2533
  • DOI: 10.1152/jn.00997.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Capsaicin induces theta-band synchronization between gustatory and autonomic insular cortices (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Toyoda H, Kawakami S, Sato H, Bae YC, Kang Y.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 32 ページ: 13470-13487
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.5906-11.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] 口腔領域をめぐる神経基盤】噛みしめ運動における咬筋運動ニューロン序列動員の階層性制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 姜 英男,齋藤 充,豊田 博紀,佐藤 元
  • 雑誌名: 脳 巻: 21,14 ページ: 385-391
  • URL: http://mol.medicalonline.jp/library/journal/download?GoodslD=ac5nonid/2011/001404/018&name=0385-0391j&basejamas_pdf
• [雑誌論文] Protein kinase G dynamically modulates TASK1-mediated leak K+ currents in cholinergic neurons of the basal forebrain (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H, Saito M, Okazawa M, Hirao K, Sato H, Abe H, Takada K, Funabiki K, Takada M, Kaneko T, Kang, Y
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 30 ページ: 5677-5689
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCL5407-09.2010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Classification of extracellularly recorded neurons by their discharge patterns and their correlates with intracellularly identified neuronal types in the frontal cortex of behaving monkeys (2010)
  • 著者名/発表者名: Katai S, Kato K, Ueno S, Kang Y, Saruwatari M, Ishikawa N, Inoue M, Mikami A
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 31 ページ: 1322-1338
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2010.07150.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selectively targeting pain in the trigeminal system (2010)
  • 著者名/発表者名: Kim HY, Kim K, Li HY, Chung G, Park CK, Kim JS, Jung SJ, Lee MK, Ahn DK, Hwang SJ, Kang Y, Binshtok AM, Bean BP, Woolf CJ, Oh SB
  • 雑誌名: Pain 巻: 150 ページ: 29-40
  • DOI: 10.1016/j.pain.2010.02.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rank-ordered recruitment of masseter motoneurons by the activity of mesencephalic trigeminal neurons during slow closing phase of mastication cycle (2010)
  • 著者名/発表者名: Kang Y, Saito M, Toyoda H, Sato H
  • 雑誌名: Journal of Oral Bioscience 巻: 52 ページ: 330-335
  • URL: http://mol.medicalonline.jp/library/journal/download?GoodslD=ct4biosc/2010/005204/005&name=0330-0335e&basejamaspdf
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive proteins are involved in the regulation of phasic and tonic inhibition in the barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H, Saito M, Sato H, Kanematsu T, Hirata M and Kang Y
  • 学会等名: The 43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2013-11-11
• [学会発表] Rank-ordered recruitment of jaw-closing a-motoneurons depending on the activities of TASK1 and TASK3 channels in the rat (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Isogai-Morita Y, Emura N, Toyoda H and Kang Y
  • 学会等名: The 43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2013-11-11
• [学会発表] カプサイシンの島皮質での受容による内臓―内臓問自律神経反射の修飾の可能性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 充,豊田 博紀,佐藤 元,姜 英男
  • 学会等名: 日本味と匂学会第47回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-09-07
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive protein regulates the phasic and tonic inhibition in the barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H, Saito M, Sato H, Kanematsu T, Hirata M and Kong Y
  • 学会等名: The 11 th Japan-Korea Joint Symposium of Brain Sciences, and Cardiac and Smooth Muscles
  • 発表場所: Shizuoka(.国際学会―一般講演)
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive protein modulates desensitization and resensitization of GABAA receptor currents in the barrel cortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H, Ogawa T, Saito M, Sato H, Kanematsu M, Hirata M, Kang Y
  • 学会等名: The 42nd Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] A physiological method to determine the vertical dimension of occlusion (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y, Sato H, Saito M, Tsukiboshi T, Maeda Y, Kang Y
  • 学会等名: Society for Neuroscience The 42nd Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] cGMP differentially modulates leak K^<+> currents in masseter motoneurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H, Hirao K, Saito M, Sato H, Kang Y
  • 学会等名: The 41st Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington, USA
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] 噛みしめ運動から見た運動ニューロン序列動員の階層的制御機構―漏洩K^<+>チャネル分子―伸張反射回路―小脳内部モデル― (2011)
  • 著者名/発表者名: 姜 英男
  • 学会等名: 大阪大学MEIセンターグローバルCOE"in silico medicine"第13回定例シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] Membrane hyperpolarization depresses AMPA currents in the primary sensory neuron of the rat mesencephalic trigeminal nucleus (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki Y, Saito M, Toyoda H, Sato H, Tanaka S, Kogo M, Kang Y
  • 学会等名: The 40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego.(国内学会―シンポジウム)
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Protein kinase G (PKG) bidirectionally modulates TASK1 currents in PKG-loaded HEK 293 cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H, Saito M, Okazawa M, Hirao K, Sato H, Abe H, Takada K, Funabiki K, Takada M, Kaneko T, Kang Y
  • 学会等名: The 40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] Electrophysiological properties of capsaicin-induced currents in layer II/III and layer V pyramidal cells of the insular cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Kawakami S, Toyoda H, Saito M, Bae YC, Kong Y
  • 学会等名: The 40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] Inter- and intracolumnar desynchronization by presynaptic GABAB inhibition in the rat barrel cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Sato H, Toyoda H, Kobayashi M, Althof D, Kulik A, Shigemoto R, Kang Y
  • 学会等名: The 40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2010-11-15
• [図書] Recruitment of masseter motoneurons by the presumed spindle Ia inputs. In: Breathe, Walk and Chew - The Neural Challenge: Part I (Progress in Brain Research, Vol. 187)(Gossard JP, Dubuc R, Kolta A, Eds.)(163-171) (2010)
  • 著者名/発表者名: Kang Y, Saito M, Toyoda H, Sato H
  • 出版者: Elsevier, Amsterdam
• [図書] Recruitment of masseter motoneurons by spindle Ia inputs and its modulation by leak K^<+> channels. In. Interface Oral Health Science 2009 (SasanO T, Suzuki O, Eds.)(60-65) (2010)
  • 著者名/発表者名: Kang Y, Toyoda H, Saito M, Sato H.
  • 出版者: Springer, Tokyo
  • URL: http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-4-431-99644-6_9
• [備考]
  • URL: http://web.dent.osaka-u.ac.jp/～phys/