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小胞体での変性蛋白質分解に関与する分子の単離・同定と神経変性疾患防御機構

Research Project

Project/Area Number 14657574
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biological pharmacy
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

野村 靖幸  北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00034041)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金子 雅幸  北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (10322827)
上原 孝  北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (00261321)
Project Period (FY) 2002 – 2003
Project Status Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywordsニューロン / グリア / ストレス / アポトーシス / 小胞体 / ERAD / 脳虚血 / ユビキチンリガーゼ / PDI
Research Abstract

ラットに四血管閉塞/再灌流を行い,一過性前脳虚血モデルを作成して,脳虚血に伴って発現量の変化する遺伝子をディファレンシャル・ディスプレイ法を用いて単離することを試み,減少する遺伝子としてphosphatidylinositol 4-kinase (PI 4-K)の同定に成功した.PI 4-K蛋白質は海馬ニューロンに多く発現していること,また,虚血に伴って細胞死が起こるCA1領域においては,細胞死が観察される前に先んじて減少することがわかった.さらに,PI 4-Kの過剰発現は有意に低酸素による細胞死を抑制すること,PI 4-KはAktの活性化を増強・維持することがわかった.
脳虚血モデルマウスにおいて,HRD1 mRNA発現を検討したところ,HRD1 mRNAが大脳皮質および線条体において増加することが明らかとなった.さらにin vitroの系で低酸素/再酸素化を負荷するとHRD1 mRNAはグリア細胞においては発現が上昇したが,一方神経芽細胞腫Neuro2aにおいては発現に変化は認められなかった.したがって,脳虚血は小胞体機能を障害すること,HRD1は虚血による細胞死に保護的に関与することが示唆された.
小胞体に蓄積した変性タンパク質の分解系である小胞体関連分解(ER associated degradation : ERAD)に関与する遺伝子KF-1をバイオインフォマティクス的解析により,単離・同定した.KF-1は実際に小胞体に局在し,ユビキチンリガーゼ活性を有していることを示した.また,小胞体ストレス誘導されることが判明した.さらに,KF-1を哺乳類細胞に過剰発現させることによって小胞体ストレスによる神経細胞死が抑制されるか解析したところ,小胞体ストレス特異的に細胞死を抑制した.

Report

(2 results)
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All Other

All Publications (7 results)

  • [Publications] Furuta et al.: "Correlation between delayed neuronal cell death and selective decrease in phosphatidylinositol 4-kinas expression in the CA1 subfield of the hippocampus after transient forebrain ischemia."Journal of cerebral blood flow and metabolism. 23, 8. 962-971 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Kitamura et al.: "Neuroprotective mechanisms of antiparkinsonian dopamine D2-receptor subfamily agonists."Neurochemical research. 28, 7. 1035-1040 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Nomura et al.: "A beta-induced TNF-alpha expression and acetylcholine action in mouse glial cells."Life Science. 72, 18-19. 2117-2120 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Miyazaki et al.: "Age-related alterations in the expression of glial cell line-derived neurotrophic factor in the senescence-accelerated mouse brain."Journal of pharmacological sciences. 92, 1. 28-34 (2002)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Kaneko et al.: "Activation signal of nuclear factor-kappaB in response to endoplasmic reticulumstress is transduced via IRE1 and tumor necrosis factor receptor-associated factor 2."Biological & pharmaceutical bulletin. 26, 7. 931-935 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Kaneko et al.: "Human HRD1 protects against ER stress-induced apoptosis through ER-associated degradation"FEBS Letters. 532, 1-2. 147-152 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Ko et al.: "Role of ubiquilin associated with protein-disulfide isomerase in the endoplasmic reticulum in stress-induced apoptotic cell death"Journal of Biological Chemistry. 277, 38. 35386-35392 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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