シナプス小胞グルタミン酸再充填の動作原理と動的特性の解明

阐明突触小泡谷氨酸再充盈的工作原理和动态特性

• 批准号: 22300111
• 负责人: 高森 茂雄
• 金额: $ 9.48万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22300111/
• 关键词: 神経科学; 生理学; 蛋白質; 脳・神経; シグナル伝達

哺乳類中枢神経系の主要な興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸のシナプス小胞への輸送は、小胞型グルタミン酸トランスポーター(VGLUT)によって行われており、塩素イオンによって修飾されるが、その作用点とメカニズムは明らかになっていない。また、シナプス小胞にはCl-チャネルが存在しているが、その分子実体は不明である。近年、我々は、pH勾配感受性蛍光色素を用いた小胞内酸性化測定法を用いて、VGLUT1がCl-透過性を持つ可能性を提唱した。しかしながら、本測定法はCl-動態を直接測定していない点で改良が望まれた。そこで、トランスポーター活性を電流値として測定可能な実験装置を導入し、VGLUTのCl-透過性の実証と定量的解析法を開発した。測定の結果、シナプス小胞・VGLUT1リポソームの双方において、ATP存在下でH+の流入を示唆する外向き電流と、Cl-の流入を示唆する内向き電流が観測された。興味深いことに、Cl-電流はプロトンポンプ非存在下でも観察されたことから、Cl-透過性はVGLUT1固有の性質であること、VGILUT1を介したCl-流入にはH+勾配が不要であること等が明らかになった。また、我々のVGLUT1リポソームのグルタミン酸輸送活性の測定系では、小胞内に高濃度のCl-が存在すると小胞へのグルタミン酸輸送活性が促進することが示唆された。このモデルをシナプスで検証する為に、マウス海馬由来オータプス神経培養細胞を用いて、エンドサイトーシスによって小胞内に取り込まれる細胞外液中のCl-濃度を変化させ、興奮性後シナプス電流EPSCに対する影響を検討した。その結果、細胞外液中のCl-が低いと、プロトンポンプの阻害剤であるバフィロマイシン存在下と類似したEPSCの減衰が見られた。従って、細胞外液中の陰イオン組成がグルタミン酸のシナプス小胞への輸送活性を制御していることが示唆された。

The main excitatory neurotransmitter substance in the mammalian central nervous system is the transport of glucosinolate into the sinapus-like vesicles. The vesicular glucosinolate trangus-like vesicles (VGLUT) are carefully prepared and modified, and their points of action and function are clearly defined. There is no such thing as a cl-cell, a molecular entity, or a cl-cell. In recent years, the possibility of VGLUT1 Cl-permeability has been raised by the use of intracellular acidification assay for pH-sensitive fluorescent pigments. This method is an improved method for direct determination of Cl-dynamics. A quantitative analytical method for the determination of Cl-permeability of VGLUT was developed. The measurement results show that both sides of the VGLUT1 complex are in the presence of ATP, and the inflow of H+ and Cl-is indicated by the outward current and the inward current. In the absence of excitation, Cl-current, Cl-permeability, VGLUT1 intrinsic properties, Cl-inflow, H+ coupling, etc. The determination of the acid transport activity of VGLUT1 complex was based on the enhancement of the acid transport activity of the complex in the presence of Cl-at high intracellular concentrations. To investigate the effects of changes in Cl-concentration in extracellular fluid and excitatory postnatal current EPSC in cultured cells. As a result, Cl-in extracellular fluid is low, and Cl-in extracellular fluid is low, and Cl-in extracellular fluid is low. In addition, the protein composition of the extracellular fluid was found to inhibit the transport activity of the protein in the extracellular fluid.

项目成果

The physiological roles of vesicular GABA transporter during embryonic development: a study using knockout mice.

• DOI: 10.1186/1756-6606-3-40
• 发表时间: 2010-12-30
• 期刊: Molecular brain
• 影响因子: 3.6
• 作者: Saito K;Kakizaki T;Hayashi R;Nishimaru H;Furukawa T;Nakazato Y;Takamori S;Ebihara S;Uematsu M;Mishina M;Miyazaki J;Yokoyama M;Konishi S;Inoue K;Fukuda A;Fukumoto M;Nakamura K;Obata K;Yanagawa Y
• 通讯作者: Yanagawa Y

トランスポートソームの世界(4-2-6 グルタミン酸性シナプス小胞のトランスポートソーム)(金井好克, ほか編著)

转运体的世界（谷氨酸突触小泡的4-2-6转运体）（Yoshikatsu Kanai等，编辑）

• 发表时间: 2011
• 作者: 森岡絵里;池田真行;Sugitani K;高森茂雄
• 通讯作者: 高森茂雄

Mechanism of glutamate transport into synaptic vesicles

谷氨酸转运至突触小泡的机制

• 发表时间: 2009
• 作者: Martens;et.al.;高森茂雄;高森茂雄・塩原靖幸;Takamori S.
• 通讯作者: Takamori S.

Regulation of glutamate uptake into synaptic vesicles by chloride.

氯化物调节突触小泡的谷氨酸摄取。

• 发表时间: 2010
• 作者: 谷田純;山田憲嗣;香川景一郎;Takamori S.
• 通讯作者: Takamori S.

Regulation of glutamate transport into synaptic vesicles by chloride.

通过氯化物调节谷氨酸转运到突触小泡中。

• 发表时间: 2010
• 作者: 森岡絵里;竹田真浩;三浦伸彦;小泉惠太;東田陽博;池田真行;Sugitani K;Takamori S.
• 通讯作者: Takamori S.