神経アクチン細胞骨格制御に関わるRhoならびにCa_<2+>シグナル伝達機構の解明

• Project/Area Number: 19300126
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 尾藤 晴彦 The University of Tokyo, 大学院・医学系研究科, 准教授 (00291964)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥19,370,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥4,470,000); Fiscal Year 2008: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000); Fiscal Year 2007: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
• Keywords: 脳・神経 / 発生・分化 / 遺伝子 / シグナル伝達 / 生体分子

Research Abstract

Rho依存的アクチン制御ならびに神経活動依存性アクチン再編成と、神経回路網のダイナミックな機能再構築との間の関係については、まだ未解明な点が多い。そこで本研究計画においては、大脳皮質細胞、および小脳プルキンエ細胞の突起形態形成においで、活動依存性Ca^<2+>流入と低分子量G蛋白・アクチンシグナル経路がどのようにクロストークするか、という点を集中的に明らかにする。
これまでの研究に引き続き、本年度に入ってから、特に以下のことを明らかにした。
1.大脳皮質細胞において、膜挿入型CaMKであるCLICK-III/CaMKIgammaのアイソフォームの形態形成能を探索したところ、細胞質局在型のCaMKIα依存的に軸索形態の変化が制御されることを明らかにした。さらにこの形態変化の上流に位置する神経細胞形態誘導因子を複数同定し、各々の下流で活性化される低分子量GTPaseを明らかにした。本成果は、Ageta-Ishihara et al.として投稿準備中である。
2.海馬錐体細胞形態形成過程においては、アクチン制御が神経活動によって発生するカルシウム流人と相加的に作用することを先に報告したが、小脳プルキンエ細胞樹状突起においては、全く逆に、活動依存的Ca^<2+>流入とアクチン重合活性化が拮抗的に働く可能性を見出した。
この段階で、平成20年度若手研究(S)が採択されたため、本研究課題を廃止することとなった。

Research Products

• [Journal Article] シナプス機能とPSD構築を制御する分子機構 (2008)
  • Author(s): 尾藤 晴彦
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 53 Pages: 418-423
• [Journal Article] Regulation of dendritogenesis via a lipid-raft-associated Ca^<2+>/c almodulin-deendent protein kinase CLICK-III/CaMKI gamma (2007)
  • Author(s): Takemoto-Kimura S
  • Journal Title: Neuron 54 Pages: 755-770
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DCLK1 (2007)
  • Author(s): Fuse T
  • Journal Title: UCSD/Nature Molecule Pages
  • Peer Reviewed
• [Journal Article]
  • Pages: 131-180
• [Presentation] CaMKK/CaMKIカスケードによる樹状突起・軸索伸展制御 (2008)
  • Author(s): 尾藤晴彦
  • Organizer: 第23回神経組織の成長・再生・移植研究会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2008-05-17
• [Presentation] CaMキナーゼカスケードによる大脳皮質神経軸索・樹状葵起の選択的制御 (2008)
  • Author(s): 竹本・木村 さやか
  • Organizer: 第81回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2008-03-18
• [Presentation] Elucidating the critical role of CaMKK/CaMKI pathways in neuronal morphoenesis (2008)
  • Author(s): Bito H
  • Organizer: Workshop on Receptor Trafficking and Cell Biology of Neurons:Physiology and Disease
  • Place of Presentation: Asilomar Conference Center,Pacific Grove,California,USA
  • Year and Date: 2008-02-25
• [Presentation] Differential control of cortical axonogenesis and dendritogenes is by alternate activation of CaMKI and (2007)
  • Author(s): Ageta-Ishihara N
  • Organizer: 第37回北米神経科学学会年会
  • Place of Presentation: San Diego,CA,USA
  • Year and Date: 2007-11-04
• [Presentation] Requirement for palmitoylation and raft insertion of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase CLICK-III/CaMKI during cortical dendritogenesis (2007)
  • Author(s): Takemoto-Kimura S
  • Organizer: 第37回北米神経科学学会年会
  • Place of Presentation: San Diego,CA,USA
  • Year and Date: 2007-11-04
• [Presentation] Actin-dependent regulation of Shank dynamics in Purkipje cell dendrites (2007)
  • Author(s): Fuse T
  • Organizer: 第37回北米神経科学学会年会
  • Place of Presentation: San Diego,CA,USA
  • Year and Date: 2007-11-03
• [Presentation] CLICK-IIIによる樹状突起形成制御 (2007)
  • Author(s): 竹本・木村 さやか
  • Organizer: 第117回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-10-06
• [Presentation] Regulation of dendritogenesis via alipid raft-associatedCa2+/calmodulin-dependent protein kinase CLICK III/CaMKI gamma (2007)
  • Author(s): Takemoto-Kimura S
  • Organizer: 第30回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-09-12
• [Presentation] Actin-dependent regulation of Shankl dynamics in Purkinje cell dendrites (2007)
  • Author(s): Fuse T
  • Organizer: 第30回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-09-11
• [Presentation] Regulation of dendritogenesis via a lipid raft-associated Ca2+/calmodulin-depelldent protein kinase CHCK-III/CaMKIγ (2007)
  • Author(s): Bito H
  • Organizer: 2nd International Conference of Neurons and Brain Diseases
  • Place of Presentation: Toronto,Canada
  • Year and Date: 2007-08-29
• [Book] シリーズ脳科学第5巻 分子・細胞・シナプスからみる脳 (2008)
  • Author(s): 尾藤晴彦
  • Publisher: 東京大学出版会
• [Book] シリーズ脳科学第5巻分子・細胞・シナプスからみる脳 (2008)
  • Author(s): 東京大学出版会
  • Publisher: シリーズ脳科学第5巻分子・細胞・シナプスからみる脳
• [Book] ナノメディシン (2007)
  • Author(s): 奥野 浩行
  • Publisher: オーム社