1）海馬ニューロンのグルタミン酸受容体チャネル

Glutamate receptor channels in cultured hippocampal neurons.

I．はじめに

　グルタミン酸は哺乳動物の中枢神経系の最も主要な興奮性神経伝達物質であり，シナプスでの神経情報伝達の中心的役割を担うとともに，記憶・学習の基礎過程となるシナプス伝達効率の可塑性変化や，種々の神経疾患に伴うニューロン死にも深く関わっている。中枢ニューロンのグルタミン酸受容体は，ionotropic receptorとmetabotropic receptorに大別される^21）。ionotroPic receptorでは，受容体とこれによって調節を受けるイオンチャネルが複合体を形成し，グルタミン酸またはそれと構造類似の興奮性アミノ酸（excitatory amino acid；EAA）が受容体に結合することにより，イオンチャネルが活性化される。ionotropic glutamate receptor（以下グルタミン酸受容体チャネルと呼ぶ）は伝統的にアゴニスト特異性に基づき，N-メチル-D-アスパラギン酸（N-methyl-D-aspartate；NMDA）型，キスカル酸（quisqualate；QA）型，カイニン酸（Kainate；KA）型の3種類に分類されてきた^22）。ただしQA型受容体については，α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソキサゾルプロピオン酸（α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionate；AMPA）がQAより選択性の高いアゴニストであることから，最近ではAMPA型受容体と呼ばれることが多い。

　これら3種類に分類されたグルタミン酸受容体チャネルのうち，NMDA型受容体は種々の電気生理学的および薬理学的特性から，他のグルタミン酸受容体と完全に区別することができる^2）。しかしAMPA型，KA型受容体では，活性化されるチャネルの性質はきわめて類似しているとともに，それぞれを選択的に阻害する薬物も見出されていないので，両者を異なる受容体として分類する根拠は希薄であった。とくに最近の遺伝子工学および電気生理学的研究の結果は，AMPA型，KA型受容体は同一の受容体分子（KA／AMPA型と呼ぶ）であり，これらはその分子構造と機能によりさらに細分化されることを示唆している。本稿では，グルタミン酸受容体チャネルに関する最近の研究の進歩を概説するとともに，筆者らがラット培養海馬ニューロンで得た実験結果を紹介したい。

It has been proposed that mammalian central nervous system (CNS) neurons possess at least three distinct types of glutamate receptor channel which are selectively activated by the agonists N-methyl-D-aspartate (NMDA), α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionate (AMPA), and kainate (KA). The NMDA receptor channel is characterized by the following special properties. 1) This receptor channel is blocked by extracellular Mg²⁺ in a voltage-dependent manner. 2) It is highly permeable to Ca²⁺ (P_Ca/P_Na≈6). 3) It is greatly potentiated by glycine at concentrations as low as 0.1 μM. The improtant role that the NMDA receptor plays in the CNS function, for example the induction of activity-dependent synaptic plasticity such as long-term potentiation in the hippocampus, is probably a consequence of these special properties.