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カルパインの脳神経系における生理機能と病理作用

Research Project

Project/Area Number 19044047
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

西道 隆臣  The Institute of Physical and Chemical Research, 神経代謝機構研究グループ, グループディレクター (80205690)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥6,800,000 (Direct Cost: ¥6,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Keywordsカルパイン / カルパスタチン / 脳虚血 / ユビキチンプロテアソーム / 神経変性 / ユビキチンンプロテアソーム
Research Abstract

カルパインは、カルシウムによって活性化される細胞内システインプロテアーゼである。脳神経系におけるカルパインの生理機能と病理作用を検討するために、カルパイン阻害タンパク質カルパスタチンを過剰発現するトランスジェニック(Tg)マウスおよびノックアウト(KO)マウスを作製した。次に、m-カルパインKOマウスを作成し、μ-カルパインKOマウスを導入した。Μ-カルパインKOマウスは野生型マウスと比べて顕著な異常は認められなかったが、m-カルパインKOマウスは胎生致死であった。M-カルパインKOマウスでは、胎盤において細胞死が認められたことから、胎盤の形成と維持に関与すると推測される。このような結果にもとづいて、m-calpainの脳神経系における作用を検討するためにははconditional KOマウスが必要であると判断し、作製を開始し完了した。現在、繁殖と解析を行っている。
次に、カルパスタチンKOマウスを用いて、神経可塑性(電気生理実験)および認知能力(行動実験)を検討した。カルパスタチンKOマウスにおいて長期増強が昂進し、これはカルパスタチンTgマウスとの交配によって回復したことから、カルパインが長期増強を制御することが示唆された。しかし、認知能力に関する多数の行動実験では明確な異常が認められなかった。このことから、電気生理学的に検知されるカルパインの作用はアーティファクトである可能性が高く、注意を要する。

Report

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

    (7 results)

All 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Comprehensive behavioral phenotyping of calpastatin-knockout mice.2008

    • Author(s)
      Nakajima, R., Takao, K, Huang, S. M., Takano, J., Iwata, N., Miyakawa, T., Saido, T. C.
    • Journal Title

      Mol. Brain 1(7)

      Pages: 1-15

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calpain-mediated degradation of G-substrate plays a critical role in retinal excitotoxicity for amacrine cells2008

    • Author(s)
      Nakazawa, T., Shimura, M., Mourin, R., Kondo, M., Yokokura, S., Saido, T. C., Nishida, L., Endo, S.
    • Journal Title

      J. Neurosci. Res (in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] カルパスタチン遺伝子改変マウスを用いた神経変性および生理機構の解析2008

    • Author(s)
      高野 二郎、西道 隆臣
    • Journal Title

      細胞内の輪廻転生-タンパク質の分解機構(実験医学 増刊) 23

      Pages: 316-321

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Suppression of calpain-dependent cleavage of the Cdk5 activator p35 to p25 by site-specific phosphorylation.2007

    • Author(s)
      Kamei, H., et. al.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 282

      Pages: 1687-1694

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel dual inhibitor of calpains and lipid peroxidation (BN8220) rescues the cochlea from sound trauma.2007

    • Author(s)
      Wang, J., et. al.
    • Journal Title

      Neuropharmacology, 52

      Pages: 1426-1437

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Mechanistic involvement of calpain -calpastatin system in Alzheimer pathology2008

    • Author(s)
      Saido, T. C
    • Organizer
      ICAD2008
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation of Aβamyloidosis, tau phosphorylation, microgliosis and somatodendritic dystrophy by calpain-calpastatin system2008

    • Author(s)
      Saido, T. C
    • Organizer
      The 15^<th> Takeda Science Foundation Symposium on Bioscience
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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

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