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「カイニン酸型グルタミン酸受容体」の版間の差分
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''北海道大学 医学研究科神経生物学分野''<br> | ''北海道大学 医学研究科神経生物学分野''<br> | ||
DOI [[XXXX]]/XXXX 原稿受付日：2013年7月30日 原稿完成日：2013年月日<br> | DOI [[XXXX]]/XXXX 原稿受付日：2013年7月30日 原稿完成日：2013年月日<br> | ||
担当編集委員：[http://researchmap.jp/ | 担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林 康紀]（理化学研究所脳科学総合研究センター）<br> | ||
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英語名：Kainate type glutamate receptor （kainate receptor） 英語略名：KAR | 英語名：Kainate type glutamate receptor （kainate receptor） 英語略名：KAR | ||
{{box|text= | {{box|text= カイニン酸型グルタミン酸受容体（カイニン酸受容体）は、[[AMPA型グルタミン酸受容体]]、[[NMDA型グルタミン酸受容体]]に次ぐ第3の[[イオンチャンネル型グルタミン酸受容体]]である。AMPA型グルタミン酸受容体やNMDA型グルタミン酸受容体は[[中枢神経系]]の[[興奮性シナプス]]に広く分布するのに対し、カイニン酸受容体は[[海馬]][[CA3野]][[苔状線維]]シナプスなど特定のシナプスに局在する傾向がある。また、AMPA型グルタミン酸受容体やNMDA型グルタミン酸受容体は興奮性シナプス伝達に直接的に寄与するのに対し、カイニン酸受容体は神経細胞の興奮性や[[シナプス伝達]]の調節因子として機能することが多い。}} | ||
カイニン酸型グルタミン酸受容体（カイニン酸受容体）は、[[AMPA型グルタミン酸受容体]]、[[NMDA型グルタミン酸受容体]]に次ぐ第3の[[イオンチャンネル型グルタミン酸受容体]]である。AMPA型グルタミン酸受容体やNMDA型グルタミン酸受容体は[[中枢神経系]]の[[興奮性シナプス]]に広く分布するのに対し、カイニン酸受容体は[[海馬]][[CA3野]][[苔状線維]]シナプスなど特定のシナプスに局在する傾向がある。また、AMPA型グルタミン酸受容体やNMDA型グルタミン酸受容体は興奮性シナプス伝達に直接的に寄与するのに対し、カイニン酸受容体は神経細胞の興奮性や[[シナプス伝達]]の調節因子として機能することが多い。 | |||
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== 構造 == | == 構造 == | ||
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== 分布 == | == 分布 == | ||
カイニン酸受容体は中枢神経系に広く分布しているが、いくつかの脳領域で特に密に発現していることが報告されている。 | カイニン酸受容体は中枢神経系に広く分布しているが、いくつかの脳領域で特に密に発現していることが報告されている。 | ||
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== 薬理学的特性== | == 薬理学的特性== | ||
==== アゴニスト ==== | ==== アゴニスト ==== | ||
[[カイニン酸]]は、海藻の[[wikipedia:ja:マクリ|マクリ]]（Digenea simplex、別名：[[wikipedia:ja:カイニン草|カイニン草]]）から分離された天然化合物であり、AMPA型グルタミン酸受容体およびカイニン酸受容体の[[アゴニスト]]として作用する。カイニン酸と類似した構造を持つ天然化合物である[[ドウモイ酸]]は、カイニン酸よりも強くカイニン酸受容体を活性化する。また、カイニン酸受容体のサブユニット特異的アゴニストとしていくつかの薬剤が合成された。このうち、[[GluK1]]選択的アゴニストとして[[ATPA]]が広く用いられている。 | [[カイニン酸]]は、海藻の[[wikipedia:ja:マクリ|マクリ]]（Digenea simplex、別名：[[wikipedia:ja:カイニン草|カイニン草]]）から分離された天然化合物であり、AMPA型グルタミン酸受容体およびカイニン酸受容体の[[アゴニスト]]として作用する。カイニン酸と類似した構造を持つ天然化合物である[[ドウモイ酸]]は、カイニン酸よりも強くカイニン酸受容体を活性化する。また、カイニン酸受容体のサブユニット特異的アゴニストとしていくつかの薬剤が合成された。このうち、[[GluK1]]選択的アゴニストとして[[ATPA]]が広く用いられている。 | ||
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== 生理的機能 == | == 生理的機能 == | ||
[[ファイル:Etsukosuzuki_Fig2.png|thumb|350px|'''図2．スライスパッチクランプ法を用いて記録した海馬CA3野苔状線維シナプスのAMPA型グルタミン酸受容体とカイニン酸受容体を介する二成分からなる興奮性シナプス後電流（EPSC）の例（未発表データ）'''<br>標準液中で記録したEPSCにはAMPA型グルタミン酸受容体を介する速い成分とカイニン酸受容体を介する遅い成分の両者が混在する。選択的なAMPA型グルタミン酸受容体アンタゴニスト(GYKI 53655、 30 μM）存在下で記録したカイニン酸受容体応答（赤トレース）を、標準液中で記録した波形（黒トレース）から減算し、AMPA型グルタミン酸受容体応答（青トレース）を抽出した。]] | [[ファイル:Etsukosuzuki_Fig2.png|thumb|350px|'''図2．スライスパッチクランプ法を用いて記録した海馬CA3野苔状線維シナプスのAMPA型グルタミン酸受容体とカイニン酸受容体を介する二成分からなる興奮性シナプス後電流（EPSC）の例（未発表データ）'''<br>標準液中で記録したEPSCにはAMPA型グルタミン酸受容体を介する速い成分とカイニン酸受容体を介する遅い成分の両者が混在する。選択的なAMPA型グルタミン酸受容体アンタゴニスト(GYKI 53655、 30 μM）存在下で記録したカイニン酸受容体応答（赤トレース）を、標準液中で記録した波形（黒トレース）から減算し、AMPA型グルタミン酸受容体応答（青トレース）を抽出した。]] | ||
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== 病態との関連 == | == 病態との関連 == | ||
==== てんかん ==== | ==== てんかん ==== | ||
[[wikipedia:ja:マウス|マウス]]ないし[[wikipedia:ja:ラット|ラット]]でのカイニン酸[[wikipedia:ja:腹腔|腹腔]]内投与は、発作性神経活動や[[wikipedia:ja:ヒト|ヒト]]の[[側頭葉てんかん]]で見られるような[[神経損傷]]パターンを引き起こすことから、実験的てんかんモデルとして広く用いられてきた。GluK2を欠損させたマウスでは、海馬CA3野錐体細胞のカイニン酸への感受性が低下しており、またカイニン酸投与を行ってもてんかん発作を生じない。GluK1選択的アンタゴニストは、[[ムスカリン性アセチルコリン受容体]]アゴニストの[[wikipedia:ja:ピロカロピン|ピロカロピン]]投与や電気刺激によって引き起こされる海馬スライスでのてんかん様活動やin vivoでの発作性神経活動を抑える。てんかん原生を獲得した海馬[[歯状回]]には異所性に苔状線維投射が生じるが、この異所性シナプスではカイニン酸受容体応答を生じるようになる。 | |||
[[wikipedia:ja:マウス|マウス]]ないし[[wikipedia:ja:ラット|ラット]]でのカイニン酸[[wikipedia:ja:腹腔|腹腔]]内投与は、発作性神経活動や[[wikipedia:ja:ヒト|ヒト]]の[[側頭葉てんかん]] | |||
==== 慢性疼痛 ==== | ==== 慢性疼痛 ==== | ||
カイニン酸受容体は[[脊髄]]の[[痛覚伝達路]]に選択的に発現し、その局在の特異性に基づいて[[痛覚]]制御のターゲットとして注目を集め、多くの生理学的な研究が行われてきた。感覚神経の[[後根神経節]]では低濃度のカイニン酸によって脱分極が引き起こされる。また、その[[神経終末]]部のカイニン酸受容体が活性化すると、シナプス前部からの神経伝達物質の放出が抑制される。[[wikipedia:ja:炎症|炎症]]性また神経障害性の[[慢性疼痛]]に対して、GluK1を含むカイニン酸受容体の抑制は鎮痛効果を示すことが報告されている。 | カイニン酸受容体は[[脊髄]]の[[痛覚伝達路]]に選択的に発現し、その局在の特異性に基づいて[[痛覚]]制御のターゲットとして注目を集め、多くの生理学的な研究が行われてきた。感覚神経の[[後根神経節]]では低濃度のカイニン酸によって脱分極が引き起こされる。また、その[[神経終末]]部のカイニン酸受容体が活性化すると、シナプス前部からの神経伝達物質の放出が抑制される。[[wikipedia:ja:炎症|炎症]]性また神経障害性の[[慢性疼痛]]に対して、GluK1を含むカイニン酸受容体の抑制は鎮痛効果を示すことが報告されている。 | ||
==== 片頭痛 ==== | ==== 片頭痛 ==== | ||
疼痛の研究は[[片頭痛]]の動物モデルに適応されてきている。[[脳幹]][[三叉神経核]]尾側の神経細胞は、[[カプサイシン]]による[[髄膜]]への侵害刺激に反応して[[c-Fos]]が発現するが、[[スマトリプタン]]や[[ジヒドロエルゴタミン]]などの片頭痛に効果的な薬物の前処置によりc-Fosの発現は低下し、GluK1アンタゴニストも同様の効果を示すことが報告されている。 | 疼痛の研究は[[片頭痛]]の動物モデルに適応されてきている。[[脳幹]][[三叉神経核]]尾側の神経細胞は、[[カプサイシン]]による[[髄膜]]への侵害刺激に反応して[[c-Fos]]が発現するが、[[スマトリプタン]]や[[ジヒドロエルゴタミン]]などの片頭痛に効果的な薬物の前処置によりc-Fosの発現は低下し、GluK1アンタゴニストも同様の効果を示すことが報告されている。 | ||