Nav2イオンチャンネルの生理機能

Nav2离子通道的生理功能

基本信息

批准号：
13035050
负责人：
渡邊栄治
金额：
$ 4.8万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

Na_xは、アミノ酸一次配列の相同性から電位依存性Na^+チャンネルの一種であると分類されてきた。しかしながら膜電位変化では開閉しないことから、チャンネル特性も生理機能も不明であった。我々は遺伝子欠損マウスを作製して解析したところ、1)Na_xは中枢神経系の水分・塩分バランスの調節に関与している脳弓下器官、終板脈管器官といった脳室周囲器官及び一部の神経核に特異的に発現していること、2)遺伝子欠損マウスは過剰な塩分摂取を示すこと、3)c-fosの発現を目安に、遺伝子欠損マウスの中枢神経系における神経細胞活動レベルを解析したところ、これら脳室周囲器官に過剰な活動が検出されることを見いだしていた。今回の研究プロジェクトでは、イオンイメージング法によってNa_xのチャンネル解析を行った。その結果、細胞外液のNa^+濃度を5〜15mM上昇させた場合に、Na_xによると思われる細胞内Na^+濃度増大がNa_xを発現している神経細胞に観察された。細胞内Na^+濃度増大は、浸透圧刺激では引き起こされることのないことから、細胞外ナトリウムに特異的な現象であった。また、遺伝子欠損マウスの細胞では、このような現象は観察されなかった。遺伝子欠損マウスの細胞にNa_x発現ベクターを導入するとナトリウム感受性の回復が観察された。これらの結果は、Na_xは細胞外ナトリウム濃度依存性という全く新しい特性を有するナトリウムチャンネルであり、中枢神経系において体液ナトリウム濃度を感知するナトリウムセンサー分子であることを示唆する。

Na_x由于其原代氨基酸序列的同源性而被归类为一种依赖电压的Na^+通道。但是，由于膜电位未打开或关闭，因此信道特性和生理功能尚不清楚。 We created and analyzed gene-deficient mice and found that 1) Na_x is specifically expressed in periventricular organs, such as the subarching organs and endplate vascular organs, which are involved in regulating water and salinity balance in the central nervous system, and some nerve nuclei, 2) gene-deficient mice show excessive salt intake, and 3) analysis of the neuronal activity levels in the central nervous system of基于基因缺陷小鼠，基于C-FOS的表达，发现在这些室室内器官中检测到过多的活性。在该研究项目中，使用离子成像进行Na_x的通道分析。结果，当细胞外液的Na^+浓度从5 mm增加到15 mm时，在表达Na_x的神经元中观察到了细胞内Na^+浓度的增加，这似乎是由于Na_x所致。细胞内Na^+浓度的增加是一种特有细胞外钠的现象，因为它不是由渗透刺激引起的。此外，在基因缺陷小鼠的细胞中未观察到这种现象。当将Na_x表达载体引入基因缺陷小鼠细胞中时，观察到恢复钠敏感性。这些结果表明Na_x是一个钠通道，具有全新的细胞外钠浓度依赖性特征，并且是一种钠传感器分子，可在中枢神经系统中感受液体钠浓度。