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

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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。