プロテインキナーゼCによる神経伝達物質トランスポーター機能の制御機構に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05670091
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 斎藤 尚亮 神戸大学, 医学部, 講師 (60178499)
• Keywords: プロテインキナーゼC / GABAトランスポーター / アフリカツメガエル卵母細胞 / シナプトゾーム

Research Abstract

GABAトランスポーターに対する燐酸化酵素の影響を調べるために、アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いた。つまり、ラット脳cDNAライブラリーより、GABAトランスポーター(GAT1)cDNAを用いてGAT1mRNAを合成、卵母細胞に注入することによってGAT1を発現させた。発現したGAT1は、Na^+、Cl^-依存性にGABAを取り込み、その取り込みはニペコチン酸によって、ほぼ完全に抑制された。これらのGAT1発現卵母細胞にプロテインキナーゼC活性化剤であるホルボールエステルを作用させたところ、GABA取り込みは有意に抑制され、その抑制はプロテインキナーゼ阻害薬であるスタウロスポリンによって阻害された。また、Eadie-Hofstee plotで解析したところ、この抑制は細胞外GABAに対する親和性(Km)を低下させることによることが示された。この燐酸化によるGABAトランスポーターの抑制が生理的にも起こりうるかを検討するために、ラット脳シナプトゾームを調整し、プロテインキナーゼCの影響を調べたところ、やはりGABAに対する親和性の低下によるGABA取り込みの抑制が認められた。さらに、GAT1特異抗体による免疫電顕の結果、GAT1は神経終末に存在していることが明らかになった。これらの結果から、神経終末において、GAT1はプロテインキナーゼCによって燐酸化され、GABAに対する親和性が低下し、取り込み抑制が起こることが示唆された。つまり、燐酸化によってGABAシナプス伝達の増強が起こることが推測された。

Research Products

• [Publications] S.Matsuyama: "γ-Aminobutyric acid(GABA)modulates neurotransmission in the sinus node via stimulation of the GABAA receptor." Am.J.Physiol.264. H1057-H1061 (1993)
• [Publications] N.Saito: "Cellular and intracellular localization of ε-subspecies of protein kinase C in the rat brain;Presynaptic localization the ε-subspecies." Brain Research. 607. 241-248 (1993)
• [Publications] K.Kumoi: "Immunohistochemical localization of γ-aminobutyric acid- and aspartate-containing neurons in the guinea pig superior olivary complex." Hearing Res.68. 173-179 (1993)
• [Publications] S.Tominaga: "Immunocytochemical localization of α-,βI-,βII- and γ-subspecies of protein kinase C in the motor and premotor cortex of rhesus monkey" Neurosci.Res.16. 275-286 (1993)
• [Publications] I.Osawa: "Phorbol ester-induced inhibition of GABA uptake by synaptosomes and by Xenopus oocyte expressing GABA transporter(GAT1)." Neurosci.Res.(in press).