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ケージド化合物による神経細胞機能の解明

使用笼状化合物阐明神经元功能

基本信息

批准号：
15700301
负责人：
竹内裕子
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15700301/
关键词：
化学感覚神経細胞嗅細胞シグナルトランスダクション cAMP アデニル酸シクラーゼケージド化合物パッチクランプ感覚嗅覚セカンドメッセンジャーサイクリックヌクレオチド電気生理学パッチクランプ法細胞分子

项目摘要

感覚神経細胞である嗅細胞におけるシグナルトランスダクションに関わる一連の研究の中で、嗅細胞における情報伝達の場である繊毛(シリア)内での分子ダイナミクスに着目し、匂い応答中の嗅細胞シリア内でのセカンドメッセンジャーであるcAMP分子の動向について詳細な検討を行った。実際の匂い物質を適用した場合、嗅覚情報交換過程では、リセプタ蛋白質と匂い分子が結合する事より始まる。その後、G蛋白質・アデニル酸シクラーゼと順に活性化し、細胞内のATPがcAMPへと分解される。このcAMPがセカンドメッセンジャーとなり、サイクリックヌクレオチド感受性チャネル(CNGチャネル)を開口により電流発生へと繋がり、匂い分子の持つ化学的な情報が電気信号へと変換される。CNGチャネルを通って流入したCaイオンはCa依存性Clチャネルを開口させ、爆発的な電流増幅が起こり、活動電位発火へと繋がり、脳への信号が伝達していく。この嗅細胞の情報変換は直径0.2ミクロンのシリア内で数秒の時間経過で展開する。情報変換因子の時間経過を実時間で測定することは、これまでの常識では不可能であった。しかし今回我々は光活性化分子(ケージド化合物)を定量的に利用し、実際の匂い応答と組み合わせて、リアルタイム応答を確認した。ケージド化合物・パッチクランプ法とUV光量調節装置を組み合わせ、単離嗅細胞シリアより得られた電流を記録、解析した。本研究の結果、匂い刺激を行った際のアデニル酸シクラーゼの活性様式、cAMP産生メカニズムを検証し、感覚細胞であり、G蛋白をその情報伝達カスケード内に持つ視細胞とはそのメカニズムが大きく異なることが示唆された。視細胞の場合、たった1つの光子(photon)がcGMPを10,000-100,000分子加水分解するのに対して、嗅細胞の場合、最大の匂い刺激時に200,000分子のcAMPしか生成しないことが明らかとなった。視細胞との大きな違いは、視細胞がcGMPを加水分解しているのに対し、嗅細胞ではATPを分解し、cAMPを生成する点である。このことから嗅細胞はATP消費を仰えるシステムを獲得している可能性が示唆された。

Sensory cells and olfactory cells Inside the Research Center of the Continent and the Information Center of the Olfactory Cell Information Networkでのmolecule ダイナミクスに目し, 匂い応respond のolfactory cell シリア内でのセカンドメッセンジャーであるcAMP molecule's movement is detailed and detailed. The material is suitable for the occasion, the information exchange process is the same, and the protein and molecule are combined and the matter is the beginning. After the activation of the G protein and the amino acid peptide, it is activated and the intracellular ATP and cAMP are decomposed.このcAMPがセカンドメッセンジャーとなり、サイクリックヌクレオチドsensitivity チャネル(CNGチャネル) をOpening によりCurrent 発生へと system がり, 匂いmolecule のhold つchemical なinformation が电気signal へと変change される. CNG チャネルを通って inflow したCaイオンはCa dependence Cl チャネルを开させ、 The current amplification of the explosion is the rise, the activity potential is the fire, and the signal is the signal. The information exchange of the olfactory cells is carried out within a few seconds with a diameter of 0.2 ミクロンのシリア. Information transformation factor's measurement of time and time, common sense and impossibility. This time, I will use quantitatively the photoactivated molecules (ケージド compounds).し、実记の匂い応说と组み合わせて、リアルタイム応 Answer をconfirmationした. The ケージド compound・パッチクランプ method and the UV light amount adjustment device are combined and used, and the isolated olfactory cell is used to record and analyze the current. The results of this study, the activity of stimulating the action of stimulating acid, the activity of cAMP, and the symptoms of infection Cell であり, G protein をそのinformation 伝达カスケード内にhold つ Observation cell The cell is the same as the big one. In the case of visual cells, photons (photon) and cGMP 10,000-100,000 molecules are decomposed by adding water. In the case of olfactory cells, when the maximum stimulation occurs, 200,000 molecules of cAMP are produced and the cAMP is produced. The visual cells are large and the cGMP is hydrolyzed, the olfactory cells are ATP decomposed, and the cAMP is generated.このことから Smell cells は ATP consumption をえるシステムを obtain している possibility が show instigation された.