SCRAPPERを介した神経伝達制御機構の解明

• Project/Area Number: 20022049
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kansai Medical University (2009); Mitsubishi Kagaku Institute of Life Sciences (2008)
• Principal Investigator: 矢尾 育子 Kansai Medical University, 医学部, 助教 (60399681)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000); Fiscal Year 2009: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000); Fiscal Year 2008: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
• Keywords: 神経科学 / 蛋白質 / プロテオーム / シナプス / 老化 / SCRAPPER / ユビキチン

Research Abstract

ユビキチンプロテアソーム系による選択的タンパク質分解は様々な細胞機能の制御に重要である。ユビキチン代謝異常が様々な神経変性疾患を引き起こすことが知られており、神経系の制御においてもその重要性が近年明らかとなりつつある。シナプスにおけるユビキチンプロテアソーム系の関与についても近年明らかにされつつある(YaoらCell 2007)。そこで、本研究では、申請者らが最近同定した新規ユビキチンリガーゼ遺伝子に特に着目し、この変異マウスをツールとして用いることにより、タンパク質分解を介した神経伝達の調節機構を明らかにすることを目的とする。申請者はバイオインフォマティックスの方法を用い新規のユビキチンリガーゼを単離しSCRAPPERと名づけた。申請者はこれまでにSCRAPPERが神経シナプスに局在しシナプス終末からの伝達物質放出を調節していることを見出している。平成21年度は、Scrapper変異マウスを用いてScrapper遺伝子ノックアウトマウスおよび海馬での過剰発現トランスジェニソクマウスを作製し、これらの遺伝子改変マウスに対して脳における解剖学的所見を得るとともに、網羅的行動テストバッテリーによる解析を行った(統合脳第5領域宮川剛教授との共同研究)。129sv/C57BL6Jバックグラウンド系統のノックアウトマウスは野性型マウスと比較して体が小さく短命であり、成体脳では神経変性が見られた(YaoらCell 2007, Proteomics 2008)。C57BL6J系統にバッククロスを行ったノックアウト個体は生後1日で致死となってしまうことから、行動解析はヘテロ型SCR-HKOマウスにより行った。SCR-HKOマウスは行動バソテリー試験において恐怖条件付けの障害が見られた。一方、トランスジェニックマウスは野性型マウスと比較して行動に異常はないことが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Fbxo45, a novel ubiquitin ligase, regulates synaptic activity (2010)
  • Author(s): Tada H, Okano HJ, Takagi H, Shibata S, Yao I, Matsumoto M, Saiga T, Nakayama KI, Kashima H, Takahashi T, Setou M, Okano H
  • Journal Title: The Journal of biological chemistry 285 Pages: 3840-3849
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transmembrane and ubiquitin-like domain-containing protein 1 (Tmub1/HOPS) facilitates surface expression of GluR2-containing AMPA receptors. (2008)
  • Author(s): Yang, H., Takagi, H., Konishi, Y., Ageta, H., Ikegami K, Yao, I., Sato, S., Hatanaka, K., Inokuchi K., Seog, DH., Setou, M.
  • Journal Title: PLoS ONE 3
  • NAID: 120004026128
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In situ proteomics with imaging mass spectrometry and principal component analyses in the Scrapper-knockout mouse brain. (2008)
  • Author(s): Yao, I., Sugiura, Y., Matsumoto, M., and Setou, M.
  • Journal Title: Proteomics 8 Pages: 3692-3701
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Detection of characteristic distributions of phospholipid head groups and fatty acids on neurite surface by time of flight-secondary ion mass spectrometry
  • Author(s): Yang H, Ishizaki I, Sanada N, Zaima N, Sugiura Y, Yao I, Ikegami K, Setou M
  • Journal Title: Medical Molecular Morphology (in press)
  • NAID: 10026727212
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Kinesin motor protein KIF1 is targeted by E3 ubiquitin ligase SCRAPPER (2009)
  • Author(s): Yao I, Kahyo T, Setou M
  • Organizer: The 39th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: Chicago, U.S.A.
  • Year and Date: 2009-10-17
• [Presentation] Analysis of a ubiquitin ligase SCRAPPER with imaging mass spectrometry (2009)
  • Author(s): 矢尾育子, 杉浦悠毅, 瀬藤光利
  • Organizer: 第32回神経科学大会
  • Place of Presentation: 国際会議場(愛知県)
  • Year and Date: 2009-09-18
• [Presentation] 質量顕微鏡法による遺伝子改変マウス組織の解析 (2009)
  • Author(s): 矢尾育子, 杉浦悠毅, 瀬藤光利
  • Organizer: 第34回日本医用マススペクトル学会年会
  • Place of Presentation: 近畿大学(大阪府)
  • Year and Date: 2009-09-11
• [Presentation] 高分子のイメージングマススペクトロメトリー (2009)
  • Author(s): 矢尾育子
  • Organizer: 高分子分析研究懇談会
  • Place of Presentation: スペースアルファ神戸(兵庫県)
  • Year and Date: 2009-07-10
• [Presentation] シナプス構築と脱構築を介した神経伝達制御(口演) (2009)
  • Author(s): 矢尾育子
  • Organizer: 生理研セミナー
  • Place of Presentation: 岡崎生理学研究所
  • Year and Date: 2009-02-20
• [Presentation] Imaging proteomics with mass spectrometry (symposium) (2009)
  • Author(s): 矢尾育子、瀬藤光利
  • Organizer: Asian Biophysics Association 6th Symposium(6th ABA Symposium)/Hong Kong Society of Neuroscience 27th Annual Meeting
  • Place of Presentation: 香港 (Hong Kong Univ. of Science Technology)
  • Year and Date: 2009-01-12
• [Presentation] ユビキチンリガーゼSCRAPPERによる神経伝達制御 (2009)
  • Author(s): 矢尾育子
  • Organizer: 関西医科大学大学院講座第600講
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-01-09
• [Presentation] ユビキチンリガーゼSCRAPPERを介した神経伝達の制御(シンポジウム) (2008)
  • Author(s): 矢尾育子
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会 第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸(ポートアイランド)
  • Year and Date: 2008-12-13
• [Presentation] 神経伝達を制御するF-boxタンパク質SCRAPPERの解析(口演) (2008)
  • Author(s): 矢尾育子
  • Organizer: 第91回RICEセミナー
  • Place of Presentation: 大阪(産業総合研究所)
  • Year and Date: 2008-12-08
• [Presentation] In situ proteomics with imaging MS and PCA in the Scrapper-knockout mouse brain (poster) (2008)
  • Author(s): Ikuko Yao, Yuki Sugiura, Mitsutoshi Setou
  • Organizer: the 38th annual meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: ワシントンDC
  • Year and Date: 2008-11-17
• [Presentation] SCRAPPERと脳の老化認知症の臨床応用に向けて(口演) (2008)
  • Author(s): 矢尾育子
  • Organizer: 長寿研セミナー
  • Place of Presentation: 名古屋(長寿研究所)
  • Year and Date: 2008-11-13
• [Presentation] ノックアウトマウスの質量分析イメージング(口演) (2008)
  • Author(s): 矢尾育子、杉浦悠毅、瀬藤光利
  • Organizer: 第40回日本臨床分子形態学会
  • Place of Presentation: 福岡(福岡国際会議場)
  • Year and Date: 2008-10-04
• [Presentation] SCRAPPER依存的なRIM1の分解はシナプス小胞放出を制御している(口演) (2008)
  • Author(s): 矢尾育子
  • Organizer: 第31回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 東京(東京国際フォーラム)
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] イメージングMSと多変量解析によるScrapperノックアウトマウスの解析(ポスター) (2008)
  • Author(s): 矢尾育子、杉浦悠毅、瀬藤光利
  • Organizer: 第60回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 横浜(パシフィコ横浜)
  • Year and Date: 2008-06-29
• [Presentation] SCRAPPER依存的なユビキチン-プロテアソームシステムによるシナプス可塑性の制御(口演) (2008)
  • Author(s): 矢尾育子
  • Organizer: 平成20年度生理学研究所シナプス研究会「シナプス可塑性の分子的基盤」
  • Place of Presentation: 岡崎生理学研究所
  • Year and Date: 2008-06-05
• [Book] Imaging Mass Spectrometry (2010)
  • Author(s): Yao I, Setou M
  • Total Pages: 272
  • Publisher: シュプリンガー・ジャパン
• [Book] The Ubiquitin Proteasome System in the Central Nervous System : From Physiology to Pathology (2009)
  • Author(s): Yao I, Ageta H, Setou M
  • Total Pages: 552
  • Publisher: NOVA Publishers
• [Book] 「質量顕微鏡法-イメージング・マススペクトロメトリー実践プロトコール集-」 (2008)
  • Author(s): 瀬藤光利編
  • Total Pages: 190
  • Publisher: シュプリンガージャパン
• [Remarks]
  • URL: http://www3.kmu.ac.jp/medchem/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.mitils.co.jp/news/pr2007.php