グリア細胞に発現する有機イオントランスポーターの同定とその機能解析

1.コリンは細胞膜の構成成分であるフォスファチジルコリンやミエリンなどの必須分子であり、細胞膜の構造および機能維持に重要な役割を担う有機陽イオンである。脳内においては、神経伝達物質のアセチルコリン合成の前駆物質としても重要な役割を担っている。コリンを輸送するトランスポーターとして、神経系に発現しているCHT1とorganic cation transportersが知られているが、グリア細胞におけるコリン取り込み機構については全く解明されていない。そこで我々は、アストロサイトにおけるコリン取り込み機構について検討を行った。アストロサイトにおけるコリン取り込みは,CHT1およびOCTsを介さない取り込み機構であることが示唆された。また、最近同定されたcholine transporter-like protein 1(CTL1)の発現を確認した。このCTL1の発現をRNA干渉法にてノックダウンすることにより、コリン取り込み作用が抑制された。従って、アストロサイトにはCTL1が機能的に発現しており、コリン取り込みに関与していることが明らかとなった。2.カルニチンは脂肪酸のβ酸化に必須な分子であり、長鎖脂肪酸と結合してミトコンドリア内に輸送するシャトルとしての役割が知られている。一方、脳内においては、アセチルコリン合成に必要なアセチル基のレベルを調節していると考えられている。本研究では、アストロサイトにおけるカルニチンおよびアセチルカルニチンの取り込み機構について検討した。カルニチンおよびアセチルカルニチンの取り込みは、Na^+依存性でK_m値がそれぞれ103.6および37.8μMであった。これらの取り込みは、カルニチン誘導体や有機陽イオン系薬物により阻害された。アストロサイトにはOCTN2 mRNAのみが発現しており、OCTN1およびOCTN3 mRNAは発現していなかった。また、70kDaのOCTN2蛋白の発現を確認した。RNA干渉法にてOCTN2発現をノックダウンすることにより、カルニチンおよびアセチルカルニチンの取り込みが抑制された。従って、アストロサイトにおけるカルニチンおよびアセチルカルニチンの取り込みは、OCTN2を介していることが明らかとなった。

1.コリンは細胞膜の構成成分であるフォスファチジルコリンやミエリンなどの必須分子であり、細胞膜の構造および機能維持に重要な役割を担う有機陽イオンである。脳内においては、神経伝達物質のアセチルコリン合成の前駆物質としても重要な役割を担っている。コリンを輸送するトランスポーターとして、神経系に発現しているCHT1とorganic cation transportersが知られているが、グリア細胞におけるコリン取り込み機構については全く解明されていない。そこで我々は、アストロサイトにおけるコリン取り込み機構について検討を行った。アストロサイトにおけるコリン取り込みは,CHT1およびOCTsを介さない取り込み機構であることが示唆された。また、最近同定されたcholine transporter-like protein 1(CTL1)の発現を確認した。このCTL1の発現をRNA干渉法にてノックダウンすることにより、コリン取り込み作用が抑制された。従って、アストロサイトにはCTL1が機能的に発現しており、コリン取り込みに関与していることが明らかとなった。2.カルニチンは脂肪酸のβ酸化に必須な分子であり、長鎖脂肪酸と結合してミトコンドリア内に輸送するシャトルとしての役割が知られている。一方、脳内においては、アセチルコリン合成に必要なアセチル基のレベルを調節していると考えられている。本研究では、アストロサイトにおけるカルニチンおよびアセチルカルニチンの取り込み機構について検討した。カルニチンおよびアセチルカルニチンの取り込みは、Na^+依存性でK_m値がそれぞれ103.6および37.8μMであった。これらの取り込みは、カルニチン誘導体や有機陽イオン系薬物により阻害された。アストロサイトにはOCTN2 mRNAのみが発現しており、OCTN1およびOCTN3 mRNAは発現していなかった。また、70kDaのOCTN2蛋白の発現を確認した。RNA干渉法にてOCTN2発現をノックダウンすることにより、カルニチンおよびアセチルカルニチンの取り込みが抑制された。従って、アストロサイトにおけるカルニチンおよびアセチルカルニチンの取り込みは、OCTN2を介していることが明らかとなった。