「抑制性シナプス」の版間の差分

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[[image:抑制性シナプス1.png|thumb|350px|'''図1.Gray II型シナプス(対称性シナプス)'''<br>矢印はシナプス前終末側から抑制性シナプスを示している。SynapseWeb '''※使用許諾未取得''']]
[[image:抑制性シナプス1.png|thumb|350px|'''図1.Gray II型シナプス(対称性シナプス)'''<br>矢印はシナプス前終末側から抑制性シナプスを示している。SynapseWeb '''※使用許諾未取得''']]


 多くの抑制性シナプスは、形態学的分類におけるGray Ⅱ型シナプス(対称性シナプス)に相当する(図1)。抑制性シナプス前終末およびシナプス後膜を捉えた電子顕微鏡像によると、Gray I型シナプス(対称性シナプス)とは異なり顕著な電子高密度構造は認められない<ref name=ref1><pubmed>13829103</pubmed></ref>。また、Gray I型シナプスに比べてシナプス間隙(synaptic cleft)が狭く、シナプス小胞が楕円形(扁平)である<ref name=ref2>'''E.R.Kandel, J.H.Schwartz, T.M.Jessell, S.A.Siegelbaum, & A.J.Hudspeth (Eds.)''' <br>Principles of Neural Science, Fifth Edition. <br>2012, ''McGraw-Hill Professional'', New York, pp.211-4.<br>ISBN 978-0071390118</ref>。Gray II型シナプスは、主に樹状突起シャフト部や細胞体に形成されるが、棘突起(スパイン)を標的とするGABAを含んだシナプス前終末も存在する<ref name=ref3><pubmed>1330121</pubmed></ref> <ref name=ref4><pubmed>   17267569</pubmed></ref>。
 多くの抑制性シナプスは、形態学的分類における[[Gray Ⅱ型シナプス]]([[対称性シナプス]])に相当する(図1)。抑制性[[シナプス前終末]]および[[シナプス後膜]]を捉えた[[電子顕微鏡像]]によると、[[Gray I型シナプス]](対称性シナプス)とは異なり顕著な電子高密度構造は認められない<ref name=ref1><pubmed>13829103</pubmed></ref>。また、Gray I型シナプスに比べて[[シナプス間隙]]([[synaptic cleft]])が狭く、シナプス小胞が楕円形(扁平)である<ref name=ref2>'''E.R.Kandel, J.H.Schwartz, T.M.Jessell, S.A.Siegelbaum, & A.J.Hudspeth (Eds.)''' <br>Principles of Neural Science, Fifth Edition. <br>2012, ''McGraw-Hill Professional'', New York, pp.211-4.<br>ISBN 978-0071390118</ref>。Gray II型シナプスは、主に[[樹状突起]]シャフト部や[[細胞体]]に形成されるが、[[棘突起]]([[スパイン]])を標的とする[[GABA]]を含んだシナプス前終末も存在する<ref name=ref3><pubmed>1330121</pubmed></ref> <ref name=ref4><pubmed>17267569</pubmed></ref>。


 抑制性シナプスにおいても、シナプス前膜とシナプス後膜を繋ぐ接着分子が存在する。シナプス前膜にはニューレキシン(neurexin:NRXもしくはNRXN)が局在し、シナプス後膜にはニューロリギン(neuroligin:NLもしくはNLGN)が局在することが知られており、これらの接着分子の結合によってシナプスの安定化に寄与していると考えられる<ref name=ref5><pubmed>18923512</pubmed></ref> <ref name=ref6><pubmed>23559421</pubmed></ref>。
 抑制性シナプスにおいても、シナプス前膜とシナプス後膜を繋ぐ接着分子が存在する。シナプス前膜には[[ニューレキシン]]([[neurexin]]:NRXもしくはNRXN)が局在し、シナプス後膜には[[ニューロリギン]]([[neuroligin]]:NLもしくはNLGN)が局在することが知られており、これらの接着分子の結合によってシナプスの安定化に寄与していると考えられる<ref name=ref5><pubmed>18923512</pubmed></ref> <ref name=ref6><pubmed>23559421</pubmed></ref>。


===シナプス前部(プレシナプス)===
===シナプス前部===
====GABA作動性シナプス====
====GABA作動性シナプス====
 GABA作動性ニューロンには、グルタミン酸からGABAを合成するグルタミン酸脱炭酸酵素(glutamic acid decarboxylase: GAD)が存在する。GADには、GAD65とGAD67の二つのアイソフォームがあり、GABA作動性ニューロン特異的に発現している<ref name=ref7><pubmed>8824330</pubmed></ref>。GAD65は神経終末部に限局している一方、GAD67は細胞体などにも存在し、GABA合成において主要な役割を担っている<ref name=ref8><pubmed>9177246</pubmed></ref>。また、GAD67はパルブアルブミン陽性の介在ニューロンに強い発現がみられる<ref name=ref9><pubmed>9295216</pubmed></ref>。合成されたGABAは、液胞型ATPアーゼ(vacuolar-type H<sup>+</sup>‐ATPase: V-ATPase)によってできるH<sup>+</sup>濃度勾配および電位勾配に従い、小胞抑制性アミノ酸輸送体(vesicular inhibitory amino acid transporter: VIAAT)<sup>注1</sup>によって、シナプス小胞に充填される<ref name=ref10><pubmed>9822734</pubmed></ref> <ref name=ref11><pubmed>16701208</pubmed></ref>。そして、シナプス間隙に開口放出されたGABAは、ニューロンおよびグリア細胞の細胞膜に存在するGABA輸送体(GABA transporter: GAT)によって回収される<ref name=ref12><pubmed>15210304</pubmed></ref>。また、Gタンパク質共役型受容体であるGABA<sub>B</sub>受容体は、K<sup>+</sup>チャネルを開口させて神経終末を過分極させると共に、Ca<sup>2+</sup>チャネルを閉口させて伝達物質の放出を抑制する(2.4にて詳述)。
 GABA作動性ニューロンには、[[グルタミン酸]]からGABAを合成する[[グルタミン酸脱炭酸酵素]](glutamic acid decarboxylase: GAD)が存在する。GADには、[[GAD65]]と[[GAD67]]の二つのアイソフォームがあり、GABA作動性ニューロン特異的に発現している<ref name=ref7><pubmed>8824330</pubmed></ref>。GAD65は神経終末部に限局している一方、GAD67は細胞体などにも存在し、GABA合成において主要な役割を担っている<ref name=ref8><pubmed>9177246</pubmed></ref>。また、GAD67は[[パルブアルブミン]]陽性の[[介在ニューロン]]に強い発現がみられる<ref name=ref9><pubmed>9295216</pubmed></ref>。合成されたGABAは、[[液胞型ATPアーゼ]]([[vacuolar-type H+‐ATPase|vacuolar-type H<sup>+</sup>‐ATPase]]: [[V-ATPase]])によってできるH<sup>+</sup>濃度勾配および電位勾配に従い、[[小胞抑制性アミノ酸輸送体]]([[vesicular inhibitory amino acid transporter]]: [[VIAAT]])<sup>注1</sup>によって、[[シナプス小胞]]に充填される<ref name=ref10><pubmed>9822734</pubmed></ref> <ref name=ref11><pubmed>16701208</pubmed></ref>。そして、シナプス間隙に開口放出されたGABAは、ニューロンおよび[[グリア細胞]]の[[細胞膜]]に存在する[[GABA輸送体]]([[GABA transporter]]: [[GAT]])によって回収される<ref name=ref12><pubmed>15210304</pubmed></ref>。また、[[Gタンパク質共役型受容体]]である[[GABAB受容体|GABA<sub>B</sub>受容体]]は、[[K+チャネル|K<sup>+</sup>チャネル]]を開口させて神経終末を[[過分極]]させると共に、[[Ca2+チャネル|<sup>2+</sup>チャネル]]を閉口させて伝達物質の放出を抑制する(2.4にて詳述)。


====グリシン作動性シナプス====
====グリシン作動性シナプス====
 グリシンはセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ(serine hydroxymethyltransferase: SHMT)によってセリンから可逆的に変換される。GABA同様にグリシンも小胞抑制性アミノ酸輸送体によってシナプス小胞に充填されるが、充填効率はGABAに比べて低い<ref name=ref13><pubmed>1915594</pubmed></ref> <ref name=ref14><pubmed>9349821</pubmed></ref>。シナプスに放出されたグリシンは、ニューロンとアストロサイトの細胞膜上に発現するグリシン輸送体(glycine transporter: GlyT)によって回収される<ref name=ref15><pubmed>18798526</pubmed></ref>。グリシン輸送体の働きはNa+(ナトリウムイオン: sodium ion)とCl<sup>-</sup>(塩化物イオン: chloride ion)<sup>注2</sup>に依存しており、2つのアイソフォームが知られている。アストロサイト特異的に発現するGlyT1は、グリシンを細胞内外の両方向へ輸送する。一方、グリシン作動性シナプス前終末において特異的に認められる GlyT2は、細胞内外のNa+濃度勾配によって細胞外から細胞内へ一方向性の輸送を行い、シナプス小胞へのグリシン充填に不可欠である<ref name=ref16><pubmed>14622583</pubmed></ref> <ref name=ref17><pubmed>18815261</pubmed></ref>。
 [[グリシン]]は[[セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ]]([[serine hydroxymethyltransferase]]: [[SHMT]])によってセリンから可逆的に変換される。GABA同様にグリシンも小胞抑制性アミノ酸輸送体によってシナプス小胞に充填されるが、充填効率はGABAに比べて低い<ref name=ref13><pubmed>1915594</pubmed></ref> <ref name=ref14><pubmed>9349821</pubmed></ref>。シナプスに放出されたグリシンは、ニューロンとアストロサイトの細胞膜上に発現する[[グリシン輸送体]]([[glycine transporter]]: [[GlyT]])によって回収される<ref name=ref15><pubmed>18798526</pubmed></ref>。グリシン輸送体の働きはNa<sup>+</sup>(ナトリウムイオン: sodium ion)とCl<sup>-</sup>(塩化物イオン: chloride ion)<sup>注2</sup>に依存しており、2つのアイソフォームが知られている。アストロサイト特異的に発現するGlyT1は、グリシンを細胞内外の両方向へ輸送する。一方、グリシン作動性シナプス前終末において特異的に認められる GlyT2は、細胞内外のNa+濃度勾配によって細胞外から細胞内へ一方向性の輸送を行い、シナプス小胞へのグリシン充填に不可欠である<ref name=ref16><pubmed>14622583</pubmed></ref> <ref name=ref17><pubmed>18815261</pubmed></ref>。


===シナプス後部(ポストシナプス)===
===シナプス後部(ポストシナプス)===

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