BRAIN and NERVE－神経研究の進歩62巻12号

2010年12月発行

総説

ATP受容体チャネルP2X₂の構造と機能の状況依存的変化

著者： 久保義弘¹ 藤原祐一郎¹² 中條浩一¹

所属機関： ¹自然科学研究機構生理学研究所・神経機能素子研究部門 ²大阪大学大学院医学系研究科・統合生理学講座

ページ範囲：P.1323 - P.1329

文献概要

はじめに―P2X₂チャネルとは？

　脳神経系の機能の根底に，イオンチャネルや受容体といった膜機能素子の働きがあることはよく知られている。その働きは，「神経伝達物質が放出されたときに，それを受容体チャネルが受容して開口し膜電位の変化を起こす。それがトリガーとなり，膜電位依存性チャネルを活性化して活動電位が発生し，軸索末端へ向かって伝播する」と要約できることは事実で，そのため，ほとんどのことは既に明らかになっていると誤解されているようにも思える。しかし，実際にはイオンチャネルや受容体は思いがけない機能調節を受けたり，構造や機能が予想以上にダイナミックな変化を示したりと，興味は尽きない。本稿では，イオンチャネルや受容体の持つ，精妙な分子機能発揮の分子メカニズムや動的機能調節を対象とした研究の魅力を伝えたいと考えている。

　アデノシン三リン酸（adenosine 5'-triphosphate：ATP）は細胞内におけるエネルギーの“通貨”として働くが，同時に細胞外における情報伝達物質としての役割を有していることが，1960～1970年代に明らかにされた。さらに薬理学的解析の結果などに基づいて，イオンチャネル型のP2X受容体と代謝型のP2Y受容体の存在，およびそれぞれのサブタイプの存在が提唱された。1990年代になって，最初のP2X受容体，P2Y受容体の相補的DNA（complementary DNA：cDNA）が単離され，続いてそれぞれのサブタイプのcDNAも単離され，分子実態が確立した^1）。

　ATP受容体チャネルP2Xは脳機能のみならず，痛み刺激の受容，味覚の受容とシグナル伝達，血管の収縮などに重要な役割を果たしている^2，3）。その1つのサブタイプであるP2X₂チャネルは，さまざまな興味深い性質を示す。われわれも，このチャネル機能の生物物理学的解析を行い，発現密度に依存しイオン選択性などのイオンチャネルのポア（穴）の性質が変わること，リン脂質に依存してチャネル活性とイオン選択性が変わること，膜電位センサー領域を有しないにもかかわらず膜電位依存性のゲーティングを示すことなどを明らかにしてきた。本稿では，これらの知見について紹介したい。

参考文献

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