網膜細胞におけるグルタミン酸の作用機序

谷氨酸在视网膜细胞中的作用机制

基本信息

批准号：
01641505
负责人：
立花政夫
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

網膜のグリア細胞であるミュラ-細胞は化学伝達物質として神経細胞から放出されたグルタミン酸を取り込みグルフミンへと代謝する。シナプス間隙にはグルタミン酸を分解する酵素がないので、この働きは放出されたグルタミン酸のシナプス後膜に対する作用を不活性化させるものと考えられている。本研究においてクリア細胞のグルタミン酸キャリア-の性質を電気生理学的に解析した。グルタミン酸が細胞内に輸送される時に移動するイオンとして、Na^+・K^+・H^+・Cl^-が候補に挙げられている。蛍光プロ-ブを使って調べたところ、Na^+のみがグルタミン酸と共輸送されることが判明した。グルタミン酸が細胞内に流入するには、グルタミン酸1分子とNa^+3分子が細胞外からキャリア-に結合する必要があった。グルタミン酸の流入は電流発生性であり、膜を過分極させると指数関数的に増大した。一方、脱分極することによって細胞内からグルタミン酸が流出したが、グルタミン酸1分子とNa^+1分子が共輸送されるため電流は発生しなかった。グルタミン酸応答の膜電位依存性・温度依存性・反応のキネティックスを検討した結果、ミュラ-細胞のグルタミン酸キャリア-は従来の輸送タンパクモデル(キャリア-が膜内を移動するフェリ-ボ-トモデルやキャリア-のコンフォメ-ションが変化して基質結合部位が膜の内側と外側に交互に露出するようなモデル)とは異なり、むしろ開状態に凍結されたイオンチャネルのような性質を持っていると考えられる。

穆拉细胞（视网膜的神经胶质细胞）吸收从神经元释放的谷氨酸，作为化学发射机，代谢成谷蛋白。由于没有酶在突触裂缝中分解谷氨酸，因此认为该功能会使释放的谷氨酸对突触后膜的作用失活。在这项研究中，通过分析了透明细胞中谷氨酸载体的特性。 na^+，k^+，h^+，cl^ - 是一种候选离子，当谷氨酸转运到细胞中时迁移。使用荧光探针的检查表明，只有Na^+与谷氨酸共转运。为了使谷氨酸流入细胞，一个分子的谷氨酸和一个Na^+3的分子必须从细胞外部与载体结合。谷氨酸的流入是产生的，并且在膜超极化后指数增加。另一方面，谷氨酸通过去极化从细胞内部泄漏，但由于一种分子的谷氨酸和一个Na^+1的分子是共同传输，因此没有产生电流。由于检查谷氨酸反应的膜电压依赖性，温度依赖性和反应动力学，因此人们认为，穆拉细胞的谷氨酸载体与载体内部和杂物内的替代品的载体移动的传统转运蛋白模型不同，其载体在其内部构成的模型，或者在该模型中移动其属性，并在膜中变化，或者构造的结合构造，或膜），相反，人们认为它具有冻结在开放状态的离子通道的性质。