2016 Fiscal Year Research-status Report
ほ乳類の網膜桿体経路におけるTRPM1チャネルの機能的役割
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16K08504
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
田丸 文信 埼玉医科大学, 医学部, 助教 (70337541)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 網膜 / 双極細胞 / AIIアマクリン細胞 / シナプス / TRPM1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
野生型マウス網膜のAIIアマクリン細胞にwhole-cell patch-clamp法を適用し、潅流液の温度を変えてシナプス電流を記録したところ、温度を上げるとシナプス電流が増大した。この電流成分は、抑制性シナプスやギャップ結合のブロッカーを潅流液に投与してもほとんど変化が無かったこと、mGluR6の選択的ブロッカーであるL-AP4で抑制されたこと、反転電位が0ｍV付近であったことから、杆体双極細胞からのグルタミン酸放出によるものであることが明らかになった。また、20度から35度に潅流液の温度を上げると電荷量は3倍以上になり、振幅やinter-event intervalにも有意差が見られた。これらの結果から、潅流液の温度上昇によって、杆体双極細胞に発現しているTRPM1チャネルの開口確率が増大することで杆体双極細胞が脱分極しグルタミン酸放出量が増え、その結果、シナプス後細胞であるAIIアマクリン細胞で記録されたシナプス電流が増大したことが示唆された。加えて、TRPM1 KOマウスを使用して次年度のための予備実験を行ったところ、潅流液の温度を変えてもAIIアマクリン細胞のシナプス電流にあまり変化は見られなかった。TRPM1 KOマウスに関しては次年度も実験を継続し、野生型と比較するため、より多くのデータを集めたい。
また、TRPM1 KOマウスを使った実験を行った際、AIIアマクリン細胞の樹状突起が縮こまっており、杆体双極細胞の軸索終末も小さくなっていることがわかった。これらのことから、TRPM1チャネルは網膜杆体経路の正常な神経回路を作る上で重要な因子の１つであることが考えられる。これは当初、予期していなかったことであるが、この点についても明らかにしていきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
whole-cell patch-clamp法に加え、今年度は細胞内タンパクなどがピペット内に流出しないperforated patch-clamp法でも杆体双極細胞から膜電位を記録し、温度と膜電位の関係を調べる予定だったが、技術的な問題から、まだ数例しか成功していない。ピペット内に入れる薬品にはGramicidinやAmphotericin Bなど何種類かあるので、その選定と、それらの濃度を変えることで最適な記録条件を探る必要がある。それ以外は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きperforated patch-clamp法での記録を試みると共に、TRPM1 KOマウスでも同様の実験および定量的な解析を行い、温度によってシナプス電流が影響を受けないことを明らかにする。また、発生過程において、杆体双極細胞－AIIアマクリン細胞間の正常なシナプスを構築するためにTRPM1チャネルが必要であることを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
複数の細胞から同時記録をする必要性が出てきたため、新たにアンプを1台購入することにしたが、単年度の交付額だけでは購入できないので次年度に持ち越すことにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
アンプの購入代金の一部に使用する。
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