ニューロンのライアノジン受容体-Ca^<2+>チャネル-作用分子間の三叉連関機構

神经元中兰尼碱受体-Ca^2+通道作用分子的三叉神经关联机制

• 批准号: 01J01226
• 负责人: 秋田 天平
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nagoya University of Arts and Sciences (2003)Nagoya University (2001-2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J01226/
• 关键词: Ca^<2+>誘起性Ca^<2+>遊離(CICR); Ca^<2+>波(Ca^<2+> wave); 最小Ca^<2+>波束(Ca^<2+> wavelet); 不活性化過程; M電流; 細胞膜興奮性; 可塑性; 細胞内Ca^<2+>制御

神経細胞(ウシガエル交感神経節細胞)内のCa^<2+>誘起性Ca^<2+>遊離(CICR)に関し、前年度確立した新概念である「Ca^<2+>波の最小波束(Ca^<2+>wavelet)」について、今年度それがCICRを担うライアノジン受容体分子一つ一つの開口部近傍に形成される高濃度Ca^<2+>領域を通じて相互に受容体が活性化される結果生じるものであることが判明した。すなわちそれは受容体分子が密集する小胞体膜に沿ってCa^<2+>waveletが伝播することを意味する。以上はCa^<2+>に対する結合速度が遅いCa^<2+>キレーターであるEGTA(10mM)、及び速いCa^<2+>キレーターであるBAPTA(1mM)でCa^<2+>波が消失されないことから確定した。またCICR活性化後10-20ms後に起こるCa^<2+>依存性の不活性化過程についても、EGTAはそれを阻害しないことが判明した。このことは不活性化も同様に開口した受容体相互の高濃度Ca^<2+>領域を通じて引き起こされることを意味する。但し不活性化については0.3-1mMのBAPTAで完全に阻害されたことから、不活性化は活性化の際の受容体上のCa^<2+>結合部位よりも距離的にやや離れたところに存在する何らかの別のCa^<2+>結合分子を介して引き起こされていることが示唆された。以上の活性化・不活性化の連関について、我々は受容体の4状態モデルを構築し、コンピューター上で実験結果を再現することにも成功した。これらの一部は昨年(2003年)11月の米国神経科学会で発表した。またM型カリウム電流のCICRによる調節機構については、二種類の異なるCa^<2+>依存性経路を介して時間的に二相性の調節がもたらされることが明らかになった。以上の今年度中に得られた所見は現在3報の論文としてまとめている最中である。Ca^<2+>再取込みの可塑的機構については今年度さらなる追求をすることができなかったのが残念である。

关于Ca^<2+> - 诱导的Ca^<2+>在神经元（公牛青蛙交感神经节细胞）中的释放（CICR），这是去年建立的新概念，“ Ca^<2+>范围的最小小波”已被发现是通过高度浓缩的Ca^<2+> raian raian raian raian raian raian raian raian raian raian raian raiian raian raiian raian raian raiian raian raian ra的结果 年。也就是说，这意味着ca^<2+>小波沿着受体分子浓缩的内质网膜传播。这被证实为上述结果，没有Ca^<2+>波不消失的EGTA（10 mm），Ca^<2+>螯合剂，其结合速率缓慢，与Ca^<2+>和Bapta（1 mm），快速Ca^<2+>螯合剂。还发现EGTA没有抑制CICR激活后10-20 ms发生的依赖性灭活过程。这意味着灭活也是通过开放受体的高度浓缩的Ca^<2+区域引起的。然而，用0.3-1 mM BAPTA完全抑制失活，这表明灭活是通过其他一些Ca^<2+>结合分子引起的，该分子在激活后靠近受体上的Ca^<2+>结合位点稍远。关于激活和灭活之间的上述联系，我们构建了四个受体状态模型，并成功地在计算机上重现了实验结果。其中一些是去年11月（2003年）在美国神经科学学会上提出的。此外，已经揭示了通过CICR调节M型钾电流的机理，可以通过两种不同的Ca^<2+> - 依赖性途径实现实现时间双相调节的途径。以上在本财政年度获得的发现目前已汇编为三篇论文。不幸的是，我们无法进一步追求Ca^<2+>重新爆发的塑料机制。

项目成果

Akita, T., Kuba, K.: "Local Control of Regenerative Activation and Inactivation of Ca^<2+>-induced Ca^<2+> Release in Bullfrog Sympathetic Neurons (Abstract)"Society for Neuroscience 33rd Annual Meeting Abstracts. 366.6 (2003)

Akita，T.，Kuba，K.：“牛蛙交感神经元中Ca ^ 2 >诱导的Ca ^ 2 >释放的再生激活和失活的局部控制（摘要）”神经科学学会第33届年会摘要。

Akita, T., Nakano, T., Kuba, K.: "Double-phase Regulation of M-current Triggered by Ca^<2+>-induced Ca^<2+> Release in Bullfrog Sympathetic Neurons (Abstract)"The Japanese Journal of Physiology. 53(Suppl). S86 (2003)

Akita, T.、Nakano, T.、Kuba, K.：“牛蛙交感神经元中 Ca^<2> 诱导的 Ca^<2> 释放触发的 M 电流双相调节（摘要）”日本杂志

Suzuki, S. et al.: "Ca^<2+>-dependent Ca^<2+> clearance via mitochondrial uptake and plasmalemmal extrusion in frog motor terminals"Journal of Neurophysiology. 87(4). 1816-1823 (2002)

Suzuki, S.等人：“青蛙运动末梢中通过线粒体摄取和质膜挤出的Ca ^ 2 依赖性Ca ^ 2 清除”神经生理学杂志。

Huang, S.-M.et al.: "Adenosine depresses a Ca^<2+>-independent step in transmitter exocytosis at frog motor nerve terminals"European Journal of Neuroscience. 15(8). 1291-1298 (2002)

Huang，S.-M.等人：“腺苷抑制青蛙运动神经末梢递质胞吐作用中的Ca^2独立步骤”《欧洲神经科学杂志》。