情報変換機構のmRNAからの再構成

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本研究の目的は、中枢神経系のような複雑な組織における生理反応を解析するために、これらの組織から特定の機能をになっていると考えられる反応素子をより単純な細胞系に「移植」し、その系においてそれらの反応のメカニズムを検討することにある。この目的のために、脳等より抽出したmRNAをアフリカツメガエルの卵母細胞に注入し、細胞内での翻訳によって機能素子を卵母細胞に誘導発現させ、特定の生理反応機構を細胞膜上に再構成させることを試みた。これまでの研究によって、以下に報告するような情報変換機構の反応素子を誘導することに成功し、それらの反応の機序等について解析を試みた。1. Naチャンネル: 神経膜興奮の根底をになう分子であるNaチャンネル分子を、ラット脳や電気ウナギ発電器官より「移植」することに成功した。また、このために必要なmRNAの分子サイズについて検討し、分子量の小さなポリペプチドサブユニットをコードすると考えられる低分子量mRNAは不必要であることを見い出した。2. ムスカリン性ACh受容体: ラット脳mRNAにより、ムスカリン性ACh受容体を卵母細胞に誘導することができた。この受容体は、細胞内因子と共役して電気生理学的応答を昭き起こすが、その細胞内反応機序を解析した結果、ムスカリン性ACh受容体活性化→Niタンパク活性化→イノシトールリン脂質代謝回転促進→イノシトールシリン酸増加→細胞内【Ca^(++)】増加→Clチャンネル開放、という反応連鎖によって起っていると考えられることが分った。3. ニューロテンシン(NT)受容体: ラット脳mRNAによりNT受容体を誘導し、その電気生理学的応答を検出することに成功した。この応答反応をより詳細に解析した結果、NT応答は上記ムスカリン性ACh応答と極めて類似しており、細胞内反応連鎖の少くとも一部分は共通であると考えられることが分った。