グルタミン酸受容体のゲート機構の解析及び同機構に及ぼす麻酔薬の影響

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平成15年度は平成14年度に引き続き横浜市立大学大学院医学研究科生体制御・麻酔科学及びSt.Jude Children's Research Hospital, Developmental Neurobiology(Memphis,TN,USA)のMichisuke Yuzaki博士の研究室において研究を行った。グルタミン酸受容体のゲート機構の解析に関しては、AMPA型グルタミン酸受容体(AMPA受容体)のGluR1 subunitのtransmembrane domain 3、C末端側に位置するSYTANLAAF motifを含む領域の変異体に対する電気生理学的解析の結果、1.SYTANLAAF motifがAMPA受容体のゲート部位であること、2.AMPA受容体の同部位の構造はグルタミン酸受容体の一種であるNMDA受容体と同様、a-helix構造であるが、channel poreの構造ははかなり異なっており、従ってゲート機構も両受容体で全く異なっていることなどを明らかにした。これらの結果は第33回北米神経科学会にポスター発表した。さらに今までの結果をNeuron誌にThe SYTANLAAF Motif Controls the Gating of the AMPA Receptor Channelとしてまとめ投稿したが、残念ながらrejectされたため、現在再投稿に向け準備中である。また、同時に日本学術振興会海外特別研究員である松田信爾博士との共同研究により、AMPA型グルタミン酸受容体においてはN末端に存在するLIVBP domainが受容体の会合に重要であること、また同受容体はLIVBP domainを介して4量体のサブユニット構成をとることを電気生理学的に明らかにした。これらの成果は現在Nature structure biology誌に投稿中である。更にYuzaki研究室の博士研究員であった松田恵子博士らとの共同研究により、NMDA受容体の新規サブユニットであるNR3Bのドミナントネガティブとしての役割を神経細胞において電気生理学的に明らかにし、この結果はSpecific assembly with the NMDA receptor 3B subunit controls surface expression and calcium permeability of NMDA receptorsとして掲載された(J Neurosci.2003 Nov 5;23(31):10064-73)。