蛋白質セラピー法による記憶、学習の分子基盤の解明

• Project/Area Number: 14704019
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General physiology
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 松下 正之 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (30273965)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥29,120,000 (Direct Cost: ¥22,400,000、Indirect Cost: ¥6,720,000); Fiscal Year 2003: ¥14,300,000 (Direct Cost: ¥11,000,000、Indirect Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2002: ¥14,820,000 (Direct Cost: ¥11,400,000、Indirect Cost: ¥3,420,000)
• Keywords: ポリアルギニン / calcineurin / 記憶 / 神経細胞死 / 阻害ペプチド / TAT / タンパク質導入法 / CREB / アンチセンス

Research Abstract

蛋白質セラピー法は11個のアルギニン(11R)からなるペプチドを目的の蛋白質やペプチドに融合する事により、すべての組織へin vivo導入できる方法である。この方法を利用し、ゲノム解析や構造解析で得られた遺伝子情報をもとに、疾患遺伝子に11R融合させ、組み換えタンパク質を精製し、そのタンパク質を神経細胞などに導入するこが可能である。研究代表者である松下正之は、上記の蛋白質セラピー法を用いて学習記憶の分子基盤の解明をめざし以下の結果を得た。
1)神経細胞死に関与するCalcineurinの阻害ペプチド神経細胞内に導入し、興奮性神経細胞死を抑制する事に成功した。
2)11以外のタンパク質導入ドメインとして注目されている、TATタンパク質が神経可塑性を阻害することを発見し、そのメカニズムの解明を行った。
3)NFATの阻害ペプチドをT細胞に導入する事により、新たな免疫抑制剤を開発した。
4)蛋白質セラピー法による細胞内導入を光により制御する方法を開発した。
以上の結果より、蛋白質セラピー法によりタンパク質やペプチドを用いた高分子を細胞に導入し、細胞機能を制御できることが確認された。

Research Products

• [Publications] Tomizawa, K., Matsushita, M.et al.: "Oxysitocin improves long-lasting spatial memory in motherhood hippocampus Through MAP kinase cascade."Nature Neurosci.. 6(4). 384-390 (2003)
• [Publications] Matsui, H., Matsushita, M.et al.: "Protein Therapy : In Vivo Protein Thansduction by Polyarginine(11R) PTD and Subcellular Targeting Delivery."Current Protein and Peptide Science. 4. 151-157 (2003)
• [Publications] Wu, H-Y., Matsushita, M.et al.: "Poly-arginine-fused calpastain peptide, a livind cell membrane-permeableand specificinhibitor for calpain."Neurosci.Res.. 47. 131-135 (2003)
• [Publications] Terada, H., Matsushita, M.et al.: "Inhibition of excitatory neuronal cell death by cell permeable calcineurin Autoinhibitory peptide."J.Neurochem.. 87. 1145-1151 (2003)
• [Publications] Tomizawa, K., Matsushita, M.et al.: "Cophosphorylation of amphiphysin Iand dynamin I by Cdk5 regulates clathrin-mediated endocytosis of synaptic vesicles."J.Cell Biol.. 163. 813-824 (2003)
• [Publications] 松井秀樹, 富澤一仁, 松下正之: "日本薬理学会誌"日本薬理学会. 5 (2003)
• [Publications] Tomizawa, K., Ohta, J.et al.: "Cdk5/P35 regulates neurotransmitter release through phosphorylation and downregulation of P/Q-type voltage-dependent calcium channel activity"J. Neurosci.. 22(7). 2590-2597 (2002)
• [Publications] Li, S-T., Kato, K.: "Cacineurin Plays Different Roles in Group II Metabotropic Glutamamate Receptor-and NMDA Receptor-Dependent Long-Term Depression"J. Neurosci. 22(12). 5034-5041 (2002)
• [Publications] Takenobu, T., Tomizawa, K.: "Development of p53 protein transduction therapy using membrane-permeable peptides and the application to oral cancer cells"Mol. Cancer Therapcutics. 1. 1043-1049 (2002)
• [Publications] 富澤一仁, 松下正之, 杉本直己, 松井秀樹: "遺伝子治療からタンパク質セラピーへ"化学. 57巻・9号. 50-55 (2002)