神経細胞におけるCa依存性Clチャネルの発現とその解析

神经元中 Ca 依赖性 Cl 通道的表达和分析

• 批准号: 63480100
• 负责人: 山岸 俊一
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 1989
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63480100/
• 关键词: Clチャネル; 細胞内カルシウム; 神経細胞; アフリカツメガエル卵細胞; 生体膜; 細胞内Ca; アフリカツメガエル卵母細胞; イカ巨大神経; Ca依存性Clチャネル

神経細胞膜におけるイオンチャネルの研究では、これまで主にカチオンチャネル、即ちNa,K,Caチャネルが研究の対象であった。われわれは最近、イカ巨大神経およびラット脳のmRNA注入でグルタメ-ト受容体を発現させたアフリカツメガエル卵母細胞の2つの系で細胞内Ca^<2+>によってClチャネルが発現すると見られる知見を得るに至ったので、このような神経興奮部および神経シナプス部由来のCa^<2+>依存性Clチャネルの存在を確立し、その性格を明らかにすることを本研究の目標とした。人工海水に浸したイカ巨大神経を用い、細胞内をK^+塩溶液(KCl、Kーglutamate)で灌流した条件ではK^+濃度10倍増加によりー25mVの変化が見られ、高いKイオン選択透過性を示している。K溶液中に0.3〜3mMCaイオンを加えて5分以上経過するとKCl濃度10倍増加により電位変化の勾配は逆転して+25mVのスロ-プを示すに至った。これはCaイオン投与後Cl透過性がK透過性を大きく上廻り、多くのClチャネルが開口したことを示している。細胞内カチオンをTrisやCsイオンにしたときも明瞭にCl濃度依存性の電位勾配が出現した。最初にCsCl溶液で灌流した場合、10倍濃度増加に対して+10mVのスロ-プを示し、コントロ-ル条件でCl透過性はCs透過性をわずかに上廻っており、当初から若干のClチャネルが存在しており、細胞内Ca^<2+>添加により、コンダクタンス比で見て6倍以上のClチャネル開口が示唆された。一方、ラット脳mRNA注入をしたカエル卵母細胞にCell attatched patch clampを行い、グルタメ-ト投与時に記録される単一チャネル電流から、チャネルコンダクタンスは366psで平衡電位ー23mVでCl平衡電位を示し、外液Cl変化によりシフトすること、細胞内Ca^<2+>およびIP_3注入によっても同じ電流が発現することが示された。これはグルタメ-ト受容体反応が細胞内メッセンジャ-を経て、Clチャネル開口に至ったと見られる。

God 経 membrane に お け る イ オ ン チ ャ ネ ル の research で は, こ れ ま で main に カ チ オ ン チ ャ ネ ル, namely ち Na, K, Ca チ ャ ネ ル が research の like で seaborne あ っ た. わ れ わ れ は recently, イ カ great god 経 お よ び ラ ッ ト 脳 の mRNA injection で グ ル タ メ - ト by let body を 発 now さ せ た ア フ リ カ ツ メ ガ エ ル oocytes の 2 つ の is で intracellular Ca ^ 2 + < > に よ っ て Cl チ ャ ネ ル が 発 now す る と see ら れ る knowledge を have る に to っ た の で, こ の よ う な 経 excitement of god お よ び 経 god シ ナ プ ス department origin の Ca ^ 2 + > < dependency Cl チ ャ ネ ル の を established し, そ の character を Ming ら か に す る こ と を の this research goal と し た. に artificial seawater immersion し た イ カ great god 経 を い, intracellular を K ^ + salt solution (KCl, K ー glutamate) で perfusion し た conditions で は ^ K + concentration 10 times raised に よ り ー 25 mv の variations change が see ら れ, high い K イ オ ン sentaku permeability を shown し て い る. K in the solution に 0.3 ~ 3 mmca イ オ ン を plus え て over 5 points 経 す る と KCl concentration 10 times raised に よ り potential variations change の hook with は inverse planning し て + 25 mv の ス ロ - プ を shown す に to っ た. After こ れ は Ca イ オ ン cast with Cl through sexual が K を through sex き く later り, many く の Cl チ ャ ネ ル が openings し た こ と を shown し て い る. The intracellular カチ, <s:1>, を, を, Tris, や, Cs, <s:1>, <e:1>, に, たと, たと clearly indicates that にCl concentration-dependent <s:1> potential coordination が occurs た. Initial に で CsCl solution perfusion し た occasions, concentration of 10 times raised plus に し seaborne て + 10 mv の ス ロ - プ を し, コ ン ト ロ - ル conditions で Cl through sexual は Cs through sexual を わ ず か に on later っ て お り, original か ら several の Cl チ ャ ネ ル が exist し て お り, intracellular Ca ^ 2 + > < add に よ り, コ ン ダ ク タ ン ス than で See て6 times or more of チャネ Clチャネ チャネ opening が indicating された. One side, ラット脳mRNA is injected into を たカエ たカエ に oocyte にCell attatched patch Line clamp を い, グ ル タ メ cast with に record - ト さ れ る 単 a チ ャ ネ ル current か ら, チ ャ ネ ル コ ン ダ ク タ ン ス は 366 ps で balance potential ー 23 mv で Cl balance potential を し, outside liquid Cl - the に よ り シ フ ト す る こ と, intracellular Ca ^ 2 + > < お よ び IP_3 injection に よ っ て も with じ current が 発 Now する とが とが shows された. こ れ は グ ル タ メ - ト by let body against 応 が intracellular メ ッ セ ン ジ ャ - を 経 て, Cl チ ャ ネ ル openings に to っ た と see ら れ る.

项目成果

山岸俊一: "生理科学のほんー興奮膜とシナプスの研究の発展をめぐって" 生物物理. 28. 51-54 (1988)

Shunichi Yamagishi：“生理科学基础：兴奋膜和突触研究的发展”生物物理学 28. 51-54 (1988)。

Hirono,C.: "Characterization of glutamate receptors induced in Xenopus oocytes after injection of rat brain mRNA." Neuroscience Research. 6. 106-114 (1988)

Hirono,C.：“注射大鼠脑 mRNA 后非洲爪蟾卵母细胞中诱导的谷氨酸受体的表征。”

山岸,俊一: 第12回神経科学学術集会予稿集. 108 (1988)

山岸俊一：第十二届神经科学学术会议论文集 108 (1988)。

Oosawa,Y.: "Rat brain glutamate receptors activate chloride channels in Xenopus oocytes coupled by inositol triphosphate and Ca^<2+>" J.Physiol.408. 223-232 (1989)

Oosawa,Y.：“大鼠脑谷氨酸受体通过肌醇三磷酸和 Ca^2 偶联激活非洲爪蟾卵母细胞中的氯离子通道”J.Physiol.408。

Yamagishi,S.: "Characterization of Cl channels controlled by intracellular Ca^<2+> in nerve cells." (1990)

Yamagishi,S.：“神经细胞中由细胞内 Ca^2 控制的 Cl 通道的特征。”