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リン脂質シグナル伝達による神経細胞動態制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number 17024066
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

金保 安則  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (00214437)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横関 健昭  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (80373405)
Project Period (FY) 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords脂質性シグナル分子産生酵素 / PIP5Kβ / 低分子量G蛋白質 / ARF6 / 海馬神経細胞 / スパイン / シナプス / シグナル伝達
Research Abstract

細胞膜微量構成リン脂質のホスファチジルイノシトール4-リン酸のイノシトール環5位をリン酸化してホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸を産生する脂質シグナル産生酵素ホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼ(PIP5K)の活性化機構と生理的役割についての解析を進めてきた結果、PIP5Kは低分子量G蛋白質のARF6により活性化されることを見出した。本年度は、以下に記載したように、ARF6→PIP5Kシグナル伝達系がスパイン形成を制御していることを見出した。
マウス海馬の内在性PIP5Kβは、スパインマーカー蛋白質であるPSD95と同一の画分に分画され、また、マウスの発生過程におけるPIP5Kβの発現パターンはPSD95と類似していた。これらの結果は、PIP5Kβがスパインにおいて機能している可能性を示唆している。さらに我々は、マウス海馬神経細胞に野生型PIP5Kβを過剰発現させると、スパイン数が顕著に減少し、活性欠失型PIP5Kβを過剰発現させるとスパイン数は増大することを見出した。これらの結果から、PIP5Kβはスパイン形成を負に制御していることが示唆された。
海馬神経細胞に活性型ARF6変異体を過剰発現させると、スパイン数は減少し、不活性型ARF6変異体を過剰発現させると、スパイン数は増大した。これらのARF6の効果はPIP5Kβの効果と類似しており、ARF6はPIP5Kβの上流で機能している可能性が想定される。
活性型あるいは不活性型ARF6変異体をPIP5Kβとともに海馬神経細胞に共発現させると、活性型ARF6変異体がPIP5Kβと相互作用した。さらに、活性型ARF6変異体により減少したスパイン数は、PIP5Kβを共発現させることにより回復した。
以上の結果から、ARF6→PIP5Kβシグナル伝達系は、スパイン形成を負に制御していると結論づけられた。

Report

(1 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] RhoA-mediated phospholipase D1 signaling is not required for the formation of stress fibers and focal adhesions2006

    • Author(s)
      W.Su, P.Chardin, M.Yamazaki, Y.Kanaho, G.Du
    • Journal Title

      Cell Signal. 18

      Pages: 469-478

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] The small GTPase ADP-ribosylation factor 6 negatively regulates dendritic spine formation2005

    • Author(s)
      H.Miyazaki, M.Yamazaki, H.Watanabe, T.Maehama, T.Yokozeki, Y.Kanaho
    • Journal Title

      FEBS Lett. 579

      Pages: 6834-6837

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Local change in phospholipid composition at the cleavage furrow is essential for completion of cytokinesis2005

    • Author(s)
      K.Emoto, H.Inadome, Y.Kanaho, S.Narumiya, M.Umeda
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 579

      Pages: 37901-37907

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Regulation of anaphylactic responses by phosphatidylinositol phosphate kinase type Iα2005

    • Author(s)
      J.Sasaki et al.
    • Journal Title

      J.Exp.Med. 201

      Pages: 859-870

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Phospholipase D1-promoted release of tissue plasminogen activator facilitates neurite outgrowth2005

    • Author(s)
      Y.Zhang, Y.Kanaho, MA.Frohman, S.E.Tsirka
    • Journal Title

      J.Neurosci. 25

      Pages: 1797-1805

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Production of research-grade antibody by in vivo electroporation of DNA encoding target protein2005

    • Author(s)
      F.Okahara, K.Itoh, M.Ebihara, M.Kobayashi, H.Maruyama, Y.Kanaho, T.Maehama
    • Journal Title

      Anal.Biochem. 336

      Pages: 138-140

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] ホスホリパーゼDの活性測定法.生物薬科学実験講座 情報伝達物質[II]シグナル伝達系と細胞機能2005

    • Author(s)
      金保安則
    • Total Pages
      590
    • Publisher
      広川書店
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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