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2013 年度 実績報告書

細胞膜伸展により分泌された伝達物質を介する細胞容積感受性アニオンチャネル制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 23612008
研究機関浜松医科大学

研究代表者

秋田 天平  浜松医科大学, 医学部, 准教授 (00522202)

キーワード細胞容積感受性アニオンチャネル / 細胞膜伸展 / ATP / グルタミン酸 / タウリン / カルシウムナノドメイン / 細胞容積調節 / 細胞移動
研究概要

本研究は細胞膜伸展刺激が加わった際に細胞から分泌される化学伝達物質の作用により誘起される細胞容積感受性外向整流性アニオンチャネル(VSOR)活性化機構と、その機構による細胞容積及び形態の制御、そして細胞群全体への容積制御の波及効果について検討し、種々の物理的ストレスが細胞(群)に加わった際の適応機構を理解するのみならず、細胞の形態変化や移動の基本制御原理の解明を目指すことを目的とした。初年度と次年度では、マウス大脳皮質由来アストログリア細胞において細胞膜伸展刺激により分泌されるATPやグルタミン酸の作用が、Ca2+透過型イオンチャネル開口部近傍に形成される高Ca2+濃度領域「Ca2+ナノドメイン」を介してVSORを活性化する機構が明らかとなり、細胞の形態変化や移動時の1細胞上の局所的な容積変化を駆動する基盤機序の一端が解明された。
最終年度はマウス胎生期脳内での神経細胞の増殖や形態変化及び移動の過程におけるVSOR活性化機構とその意義についての検討を行った。胎生脳神経細胞でのVSOR活性化の報告は皆無であったことから、まず胎生脳大脳基底核原基内の神経細胞を急性単離した標本を用いて、低浸透圧環境への暴露により胎生脳神経細胞においても確かにVSORが活性化されることを確認した。続いて大脳皮質発達過程の脳室帯からの神経細胞の放射状移動におけるVSOR活性化の有無とその意義について検討したところ、移動中に活性化されるVSORを通じて常時タウリンが放出されており、そのタウリンが移動細胞上のGABAA受容体に作用することが、移動の過度の進展を制御して大脳皮質の適切な発達を促すために必須であることが明らかになった。この成果は学会及び論文にて報告した。今後、その移動中のVSOR活性化がどのような細胞間相互作用や膜伸展刺激により誘起されているかについて、継続して検討を進める必要がある。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Roles of taurine-mediated tonic GABAA receptor activation in radial migration of neurons in the fetal mouse cerebral cortex.2014

    • 著者名/発表者名
      Furukawa T, Yamada J, Akita T, Matsushima Y, Yanagawa Y, Fukuda A
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 8 ページ: 88

    • DOI

      10.3389/fncel.2014.00088

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A newly cloned ClC-3 isoform, ClC-3d, as well as ClC-3a mediates Cd2+-sensitive outwardly rectifying anion currents.2014

    • 著者名/発表者名
      Okada T, Akita T, Sato-Numata K, Islam MR, Okada Y
    • 雑誌名

      Cellular Physiology and Biochemistry

      巻: 33 ページ: 539-556

    • DOI

      10.1159/000358633

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activity-dependent endogenous taurine release facilitates excitatory neurotransmission in the neocortical marginal zone of neonatal rats.2014

    • 著者名/発表者名
      Qian T, Chen R, Nakamura M, Furukawa T, Kumada T, Akita T, Kilb W, Luhmann HJ, Nakahara D, Fukuda A
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 8 ページ: 33

    • DOI

      10.3389/fncel.2014.00033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] De novo mutations in GNAO1, encoding a Gαo subunit of heterotrimeric G proteins, cause epileptic encephalopathy.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K, Kodera H, Akita T, Shiina M, Kato M, Hoshino H, Terashima H, Osaka H, Nakamura S, Tohyama J, Kumada T, Furukawa T, Iwata S, Shiihara T, Kubota M, Miyatake S, Koshimizu E, Nishiyama K, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Hayasaka K, Ogata K, Fukuda A, Matsumoto N, Saitsu H
    • 雑誌名

      The American Journal of Human Genetics

      巻: 93(3) ページ: 496-505

    • DOI

      10.1016/j.ajhg.2013.07.014

    • 査読あり
  • [学会発表] Exploring the role of anion channels in cell volume regulation and intercellular communications in the developing brain.2014

    • 著者名/発表者名
      Akita T, Fukuda A
    • 学会等名
      The 91th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      Kagoshima University, Korimoto Campus, Kagoshima, Japan
    • 年月日
      20140316-20140318
  • [学会発表] イオンチャネルにより駆動される局所的な細胞容積調節と細胞間情報伝達の意義を明らかにする2014

    • 著者名/発表者名
      秋田天平
    • 学会等名
      水シグナリングの分子動態から病態へ
    • 発表場所
      福井市地域交流プラザ アオッサ(福井県)
    • 年月日
      20140305-20140306
  • [学会発表] Volume-sensitive outwardly rectifying (VSOR) anion channels in the developing brain.2013

    • 著者名/発表者名
      Akita T, Fukuda A
    • 学会等名
      The 11th Korea-Japan Joint Symposium of Brain Sciences, and Cardiac and Smooth Muscle Sciences
    • 発表場所
      Act City Hamamatsu Congress Center, Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      20130904-20130907
  • [学会発表] Volume-sensitive outwardly rectifying anion channels in the developing brain.2013

    • 著者名/発表者名
      Akita T
    • 学会等名
      Cell Volume Regulation: Novel Therapeutic Targets and Pharmacological Approaches
    • 発表場所
      M.V. Lomonosov Moscow State University, Russia
    • 年月日
      20130826-20130829
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring the role of local control of cell volume regulation mediated by volume-sensitive outwardly rectifying (VSOR) anion channels.

    • 著者名/発表者名
      Akita T
    • 学会等名
      The 13th Hamamatsu-Kyungpook Joint Medical Symposium
    • 発表場所
      School of Medicine, Kyungpook National University, Daegu, Korea
  • [図書] 脳科学辞典 「塩素チャネル」2013

    • 著者名/発表者名
      秋田天平、熊田竜郎、福田敦夫
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      脳科学辞典編集委員会

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公開日: 2015-05-28  

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