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中枢神経特異的ユビキチンリガーゼKspotによるシナプス制御

Research Project

Project/Area Number 19044038
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

岡野 ジェイムス洋尚  Keio University, 医学部, 准教授 (90338020)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 多田 敬典  横浜市立大学, 医学研究科, 助教 (20464993)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥4,300,000 (Direct Cost: ¥4,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywordsユビキチンリガーゼ / タンパク質分解 / 神経細胞 / シナプス / 神経伝達物質 / Ksot / Kspot
Research Abstract

我々が新規に同定したKspotは、N末端側にF-boxドメインをC末端側にSPRYドメインをもつF-box型ユビキチンリガーゼ群の新しいメンバーであり、神経系にのみ発現することが示されている。Kspotのシナプス部位における機能を解明するため、電気生理学的解析を行った。ラット海馬神経細胞において、シナプス形成後Kspotを強制発現させてAMPA受容体の微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)を測定した結果、vectorを導入した細胞と比較してmEPSCの頻度のみが40%の減少を示した。シナプス特異的マーカーを用いてシナプス形成異常の可能性を検討したが、シナプスの数には顕著な変化はなかった。次に神経伝達物質の放出機構に異常が起きている可能性を疑い、細胞外のCa^<2+>濃度を2mMから10mMに上昇させて実験したところ、Kspot強制発現によるmEPSC頻度の減少が観察されなくなった。これら結果は、成熟したシナプスで起こる神経伝達物質の放出に対してKspotが抑制的に作用していることを示唆している。以上の知見をふまえ、シナプス前膜において神経伝達物質の放出に関わる既知の因子について、Kspotとの結合実験を網羅的に行ったところ、Munc13-1と結合することがわかった。培養細胞においてKspotおよびMunc13-1を共発現させたところ、Munc13-1のタンパク質レベルがKspot発現量依存的に減少し、さらに細胞内での半減期が顕著に短縮していたことから、KspotによりMunc13-1が分解に導かれている可能性が強く示唆された。一方、作成中のKspotコンディショナルノックアウトマウスについては、ヘテロマウスの作成が完了し、交配によるホモマウスの作成およびCamKIICreトランスジェニックマウスとの交配を開始した。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2008 2007

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] シナプス活性を制御するユビキチンリガーゼKspot2008

    • Author(s)
      多田敬典
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-07-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Post-transcriptional regulation of proliferation/differentiation switching in neural stem cells2008

    • Author(s)
      岡野ジェイムス洋尚
    • Organizer
      34th Annual Meeting of Korean Cancer Association
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-06-12
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] シナプス活性を制御するユビキチンリガーゼKspot2008

    • Author(s)
      多田 敬典
    • Organizer
      第85回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      東京都新宿区
    • Year and Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] シナプス活性を制御するユビキチンリガーゼKspot2007

    • Author(s)
      多田 敬典
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2007-12-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Kspot, a novel ubiquitin ligase, regulates synaptic activity2007

    • Author(s)
      多田 敬典
    • Organizer
      第50回日本神経化学会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2007-09-11
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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