遅筋に発現する新規アセチルコリン受容体の筋収縮制御における機能の解明

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脊椎動物の運動機能の制御においては骨格筋と運動神経のシナプス部である神経筋接合部が極めて重要な役割を担う。これまでにゼブラフィッシュの遅筋において従来知られていたものとは異なる分子構成のアセチルコリン受容体が発見された。遅筋が既知のモデルとは異なるメカニズムで収縮する可能性が考えられるが、この新規アセチルコリン受容体の機能には未解明な点が多く残されている。本研究はこの新規アセチルコリン受容体の機能を解析し、遅筋の収縮メカニズムを解明することを目的とする。昨年度までに申請者は遅筋のアセチルコリン受容体が既知の受容体に比べて高いカルシウム透過性を示すことを明らかにし、その生理学的意義を解明するため、遺伝子改変によって遅筋のアセチルコリン受容体のカルシウム透過性を喪失させたトランスジェニックゼブラフィッシュを作製した。さらに、内在性のアセチルコリン受容体の影響を除くため、筋型アセチルコリン受容体を完全に喪失した変異系統（sofa potato）と交配し、変異型アセチルコリン受容体の機能のみをクリアに解析できる条件を整えて実験を行った。この遺伝子改変ゼブラフィッシュを用いて運動機能解析を行ったところ、カルシウム透過性を失った系統では遊泳行動時の身体の屈曲の角度が小さく、さらに遊泳速度も遅くなるなど、運動機能の有意な低下が認められた。このことから遅筋のアセチルコリン受容体を介したカルシウムイオンの流入が遅筋の収縮メカニズムにおいて重要な役割を担うことが示唆された。ここまでの結果に関して日本生理学会大会および日本動物学会大会において発表を行った。