研究課題
D-セリンは中枢神経系に存在するD-アミノ酸であり、神経伝達物質として働くグルタミン酸の受容体であるNMDA受容体のコ・アゴニストとして、様々な神経機能や疾患に関与することが知られている。しかし、D-セリン放出機序などその制御機構については未だ不明の部分が多い。本研究では、D-セリンを新たな神経伝達物質として確立することを目指して、D-セリン輸送を担う神経細胞特異的小胞型トランスポーターy+Asc-1の機能同定を試みた。その結果、神経細胞におけるD-セリン輸送･濃縮機構をもたないy+Asc-1 KOマウスでは、神経脱分極刺激後のD-セリン放出が減弱することが明らかになった。更に、このマウスでは、低酸素刺激による神経細胞死が増加しており、神経細胞から放出されるD-セリンが神経細胞保護を通じて神経疾患に深く関与することが示唆された。一方、D-セリン合成酵素とD-セリン輸送体の共役による高効率な輸送システムの存在も示唆されていたが、本研究では直接の相互作用は確認出来なかった。細胞内におけるセリンはD体よりもL体がはるかに高濃度で存在するため、D-セリンのみを高い特異性をもって輸送するにはこれまで知られていない新たなメカニズムの解明が必要であると考えられる。このメカニズムについては本研究で得られた結果を基に、今後も研究を展開する予定である。本研究による神経細胞由来のD‐セリン制御機構の解明を通じて、脳内D-セリンの生理学的、病態学的研究に新しい展開をもたらすとともに、神経伝達物質-受容体経路の局所制御による神経細胞保護という新たな疾患克服法をも示唆する成果が得られた。
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