「ホヤ神経系の発達とイオンチャネル」
岡村 康司 （生命工学工業技術研・生体機能制御）
イオンチャネルは、神経細胞に遍く存在し、個々の神経細胞での情報処理を担っている分子である。従って、遺伝子レベルで神経特異的制御を受ける確実な神経特異マーカーといえる。一方、神経細胞の発達過程で、イオンチャネルは脳が機能し出す前より出現し、脳機能の成熟を促進する脳機能発生のレギュレーターとしての側面も有する。そこで、イオンチャネルの発現が神経細胞でどのように細胞特異的に制御されているか、また、複数のチャネル同志がどのように相互作用しながら、または協調しながら、発現が制御されているか、という疑問が生じる。これまで、私達は神経機能発達にともなうイオンチャネルの出現過程を、シンプルな神経系を有する原索動物ホヤを用いて解析してきた。
ホヤのオタマジャクシ幼生は、脊椎動物と同様な脊索を有し管状の神経系をもつが、細胞数が少なく発生の初期よりの細胞分割の様式が明らかにされている。このため、特定の運命を有する胚細胞を単離して、様々な組み合わせで培養することにより初期の細胞分化と細胞間の相互作用の関係を解析できる。一方で、初期胚より単離した割球を分裂抑制下で培養することにより、単一細胞で、イオンチャネルの出現過程を電気生理学的に解析できる。ホヤ胚には、キネティクスの異なる３種のＮａチャネル電流が存在し、発生の異なる時期に発現する。一方、ｃＤＮＡのレベルでも、発現のタイミングと発現する細胞の違う３種類のＮａチャネル様の遺伝子が存在し、神経系の発達にともなって異なる制御を受けると考えられる。また、Ｃａチャネルは、同じ遺伝子が多様に制御され、チャネル機能の多様性に結び付いていると考えられる。これまでの、電気生理学と分子生物学の手法を用いての実験結果について、総括して話す予定である。