• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実施状況報告書

受容体の膜へのトラフィッキング制御を標的とした新たな麻酔薬作用の探索

研究課題

研究課題/領域番号 23659735
研究機関弘前大学

研究代表者

上野 伸哉  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00312158)

研究分担者 二階堂 義和  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (50613478)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワード麻酔薬作用 / 受容体trafficking / GABA-A受容体 / tonic GABA response
研究概要

本年度の主要な成果として、麻酔薬ターゲットであるGABA-A受容体の膜移行(trafficking)障害が、麻酔作用の減弱を来すことを確認した。麻酔薬の主要なターゲットとしてはGABA-A受容体、グルタミン酸受容体、電位依存性イオンチャネルが知られている。その中で、GABA-A受容体の形質膜への移行に関わるタンパクであるPRIP-1を欠損するマウス(PRIP-1 KO)を用いて、麻酔薬の作用を正向反射を指標にして解析した。GABA受容体をターゲットとするpropofolによる正向反射出現の遅延および麻酔効果時間の短縮が観察された。一方グルタミン酸受容体の一つであるNMDA受容体をターゲットとするケタミンにおいては、正向反射発現の遷延およびその作用時間減弱は見られなかった。正向反射は麻酔薬の催眠作用を反映していると考えられており、GABA-A受容体の膜輸送障害のある動物において、催眠作用の効果発現が減弱がみられた結果から、GABA-A受容体膜輸送が麻酔薬の睡眠作用発現に大きく関わることが示唆された。さらにGABA-A受容体サブタイプのなかでも、シナプス外にあるGABA-A受容体の機能が減弱していることを電気生理学的にも確認しており、膜輸送の細胞内での場所も効果発現に関与していることも明らかとした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

膜タンパクのtrafficking制御による麻酔薬の制御を仮説として研究計画調書に挙げた。さまざまな受容体が関与する可能性があったが、麻酔薬の主要な受容体ターゲットの一つであるGABA-A受容体が、trafficking異常により麻酔作用の変化を行動薬理的に証明でき、この概念の妥当性が示され、今後の研究の進展およびその方向性をしめすことができたのでおおむね達成できたと考えられる。

今後の研究の推進方策

GABA-A受容体の輸送タンパク欠損マウス(PRIP-1 KO)を用いて、麻酔薬の作用減弱を認めたので、以下の2項目に集中して推進させる。1)PRIP-1 KO動物を用いてGABA-A受容体traffickingが麻酔作用にどのようにかかわっているかを探索する。2)GABA-A受容体trafficking機構解明  1)GABA-A受容体分布には、シナプス直下と、シナプス外があり、特にこの動物においては、シナプス外に存在する受容体の異常を電気生理学的に確認した。この障害機構発現にシナプス外にあるGABA-A受容体のどのサブユニット関与しているかを、受容体サブユニット特異的なブロッカーを用いて薬理学的に明らかとする。また発現量の変化をmRNAおよびタンパクレベルにおいて解析し、関与するシナプス外GABA-A受容体サブユニットを確定する。一方、行動薬理学的アプローチとして、尾部への痛み反応への応答を指標に、Propofol、barubiturate, ケタミンの作用をPRIP-1 KOマウスと野生型と比較検討する。GABA-A受容体のtrafficking異常がどの麻酔作用の鎮痛作用にどのように関連を解析し、GABA-A受容体のtraffickingと麻酔薬作用発現と直接関与していかを明らかとする。  2)またGABA-A受容体のtrafficking機構解明のため、上記計画1)によるデータよりGABA-A受容体サブタイプ配列にSNAP-tagを導入し、強制発現系にトランスフェクションし、受容体移動可視化の確立を目指す。

次年度の研究費の使用計画

最初の計画調書に基本的に従う形での使用を計画している。おもに消耗品費に8割以上支出を計画している。その内容は、KOマウスおよび野生型マウスの購入および飼育に必要な器具、 行動実験、スライスパッチ記録用の試薬、チューブ等実験器具類、 スライスパッチ実験に必要な、酸素・炭酸ガスを予定している。消耗品費以外では学会投稿料、論文校閲料を計画している。。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Dysfunction of extrasynaptic GABAergic transmission in phospholipase C-related, but catalytically inactive protein 1 knockout mice is associated with an epilepsy phenotype.2012

    • 著者名/発表者名
      Zhu G, Yoshida S, Migita K, Yamada J, Mori F, Tomiyama M, Wakabayashi K, Kanematsu T, Hirata M, Kaneko S, Ueno S, Okada M.
    • 雑誌名

      J Pharmacol Exp Ther

      巻: 340 ページ: 520-528

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenotypes of pain behavior in phospholipase C-related but catalytically inactive protein type 1 knockout mice.2011

    • 著者名/発表者名
      Migita K, Tomiyama M, Yamada J, Fukuzawa M, Kanematsu T, Hirata M, Ueno S.
    • 雑誌名

      Mol Pain

      巻: 7 ページ: 79-86

    • DOI

      doi:10.1186/1744-8069-7-79

    • 査読あり
  • [学会発表] 自由行動下ラットの内側前頭前野小領域はみどりの香りや捕食者のにおいの情報処理に関与する2012

    • 著者名/発表者名
      二階堂義和、山田順子、右田啓介、柴裕子、上野伸哉
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2012年3月31日
  • [学会発表] レボドパ誘発ジスキネジアモデルラットにおける線条体神経細胞樹状突起上のスパイン形態変化2011

    • 著者名/発表者名
      西嶋春生 他
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011年9月17日
  • [学会発表] ADNFLE変異をもつ遺伝子改変モデルラツトの表現型解析2011

    • 著者名/発表者名
      柴祐子、山田順子、右田啓介、森文秋、若林孝一、兼子直、岡田元宏、廣瀬伸一、上野伸哉
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011年9月16日

URL: 

公開日: 2013-07-10  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi