シナプス可塑性における代射調節型グルタミン酸受容体と細胞内カルシウム動員の役割

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本研究計画では、シナプス可塑性の代表的な例である海馬の長期増強におけるCa^<2+>の役割を追求することを目的とする。特に細胞外からのCa^<2+>流入ではなく、我々が最近見い出したGタンパク質と共役する代射調節型(metabotropic)Glu受容体を介した細胞内Ca^<2+>動員の役割を追求することを目的とする。この目的のため主として海馬スライス標本を用いた電気生理学的解析と海馬単離細胞を用いたfuraー2蛍光顕微分光法による解析を行い、次のような知見を得た。1.海馬CA1野の長期増強はNMDA受容体のアンタゴニストで阻害されるが、CA3野苔状線雑シナプスの長期増強は、NMDA、非NMDAいずれのGlu受容体のアンタゴニストによっても影響を受けないが、AP3によって抑制を受けることが分かった。これらの性質はいずれもmetabotropic Glu受容体の性質と一致しており、この結果から、この受容体が、CA3野苔状線維シナプスの長期増強に重要な役割を果たしていると考えられることが分かった。2.CA1野、CA3野、歯状回等の領域より単離した細胞を用い、furaー2蛍光法によって、グルタミン酸受容体アゴニスト刺激による細胞内Ca^<2+>動員とCa^<2+>流入を比較測定し、海馬内各領域のCa^<2+>動態の特微を検討した。その結果、metabotropic Glu受容体はCA3野をはじめ海馬内の各部位に分布しており、細胞内Ca^<2+>動員を引き起こし、生理機能上重要な役割を果たしていると考えられることが分かった。