虚血による脳GTP結合蛋白質とその遺伝子発現の変化

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脳虚血によるGTP結合蛋白質のαサブユニットの変化、またその遺伝子発現の変化を調べることにより、虚血による神経伝達機構の変化を明らかにしようとした。大脳動脈輪の欠損しているスナネズミの左側の頸動脈を一日結紮し、脳虚血動物を作成し、虚血側、対照側および正常動物の大脳皮質、海馬、小脳を切り出した。各部位のGTP結合蛋白質αサブユニットをイムノブロットにより調べた結果、Gsは45KDa、Giは41KDa、Goは39KDa、Gqは40KDaのバンドとして検出された。虚血により大脳皮質ではGsとGiは、30%減少したがGoとGqの変化は有意ではなかった。海馬では、Gsが40%、Giが35%、GoとGqが25%減少した。一方、頸動脈結紮によって血流量の変動が少ない小脳では、各GTP結合蛋白質は変動しなかった。以上のことにより脳虚血によりGTP結合蛋白質は、脳の部位に特異的またGTP結合蛋白質の種類に特異的に変化した。このことは、虚血によりGTP結合蛋白質に共役している神経伝達物質受容体の情報伝達機構は、脳部位と受容体の種類に特異的に変化しているということが示唆された。さらにGTP結合蛋白質の転写レベルの変化を調べるため、GTP結合蛋白質mRNAのノーザンブロットにり調べた。大脳皮質のGTP結合蛋白質のmRNAは、Gsが1.85Kb、Gilが3.5Kb、Gi2が2.35Kb、Gi3が3.5Kbのバンドとして検出できた。虚血により組織重量当たりのRNA量は1/3に減少したが、ノーザンブロット法による解析では各GTP結合蛋白質のmRNAに特異的な減少は見られなかった。以上のことから、GTP結合蛋白質の虚血による部位特異的また種類特異的は変化は、各GTP結合蛋白質の分解過程が部位および種類に特異的であるためである可能性が高いことが示唆された。