神経細胞のアセチルコリン受容体チャネルの開閉機構とCa^<2+>による可塑的制御

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本研究の目的は、ウシがエル交感神経節細胞のニコチン様アセチルコリン受容体チャネル複合体(Ach-チャネル)の開閉機構とその可塑的制御機構を解明するのが目的である。本年度は、ウシガエル交感神経節細胞の單離細胞培養の技術の改良と、培養初期の細胞のAch-チャネルの特性を前年度とは異なる方法で調べた。神経節細胞培養技術では、神経節の結合組織つ可能な限りの除去、高濃度のコラゲナーゼ(3mg/ml)による長時間処理(13/4時間)とトリプシン(0.5mg/ml)による後処理を行うことにより、單一細胞の収率が格段に上り、培養2-3日後から神経突起の伸長が見られた。單離培養された細胞(2-14日)の電気的特性(テトロドトキシン感受性活動電位、長い後過分極電位、ニコチン様及びマスカリン様Ach反応)はin situの細胞と殆んど変わらなかった。これらの培養初期細胞に、パッチクランプ法の全細胞クランプ様式を応用し、Achによるノイズ電流を記録し、單一チャネルコンダクタンスは14-18psで、2つのロレンツ関数に従い、時定数は2.5〜7msと33〜100msであった。ontside-out様式のクランプ法で、Ach(1〜10μM)により單一チャネルコンダクタンス15ps、開口時間2.6〜7msの單一チャネル電流が記録された。これらの結果は昨年度cell-attached様式により培養細胞で得られた結果と微小電極法によりin situの細胞で得られた結果と一致し、ウシガエル交感神経節細胞には少なくとも二種のAch-チャネルが存在し、これらの性質は培養初期では変わらないことが解った。本研究の進行中に、Marshall(Nature,317,621)がノイズ分析によりウシガエル交感神経節のB-細胞には一種のAch-チャネルしか存在せず、 C-細胞に異種のAch-チャネルが存在することを報告し、上記結論と一致しないが、いくつかの証拠(上述)から、B-細胞にC-細胞にあるAch-チャネルも存在する可能性が高い。