記憶能力を制御する食品成分スクリーニングのためのin vitroアッセイ系の開発

• Project/Area Number: 20658035
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Food science
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 喜田 聡 Tokyo University of Agriculture, 応用生物科学部, 教授 (80301547)
• Project Period (FY): 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2008: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: CREB / CBP / 記憶 / 転写調節 / 蛍光エネルギー移動 / GFP / 脳機能 / 精神疾患

Research Abstract

本課題では、記憶形成プロセスを操作できる食品成分をスクリーニングするための実用的なセルフリー・アッセイ系の新規開発を目指して、 Green Fluorescence Protein(GFP)変異体群間で観察される蛍光エネルギー移動(FRET)利用して、転写調節因子CREBとCBP間の相互作用を促進する、あるいは、阻害する食品成分をスクリーニングするin vitroアッセイ系の構築を試みた。
(1)培養細胞を用いた無細胞系に適したYFP-CREBとCFP-CBP融合タンパク質の開発
CREB、 CREB内のCBPとの相互作用ドメインであるKinase-Inducible Domain (KID)及びCBP内のCREBとの相互作用ドメインであるKIXドメインを用いて、 CREBあるいはこれらのドメインとYFP及びCFPとの融合タンパク質群(YFP-CREB, YFP-KID, CFP-KIX)を作製した。培養細胞内でこれらYFP及びCFP融合タンパク質群を過剰発現させて、フォルスコリンやイオノマイシンの添加により、 CREBのリン酸化を誘導したところ、リン酸化依存的なCREBとCBPの相互作用をFRETを用いて検出できることが明らかとなった。また、この相互作用は初代培養神経細胞においてもリアルタイムに検出できることが示され、様々なタイプの細胞に応用できることが示された。現在、二つの融合タンパク質を恒常的に発現する培養細胞株の確立を行っている。
(2)無細胞FRET検出系用のYFP及びCFP融合タンパク質の生産とFRET検出系の確立
発現ベクターpCold等を用いて、(1)で作製されたCREB及びCBP融合タンパク質群の発現ベクターを構築し、大腸菌内での発現を試みた。しかし、発現量が十分ではなかったため、現在、 in vitro転写・翻訳系を用いて融合タンパク質群の発現及び精製を試みている。

Research Products

• [Journal Article] Brain region-specific gene expression activation required for reconsolidation and extinction of contextual fear memory. (2009)
  • Author(s): Mamiya, N., Fukushima, H., Suzuki, A., Matsuyama, Z., Homma, S., Frankland, P. W. & Kida. S.
  • Journal Title: J. Neurosci. 29 Pages: 402-13
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transgenic up-regulation of alpha-CaMKII in forebrain leads to increased anxiety-like behaviors and aggression. (2009)
  • Author(s): Hasegawa, H., Furuichi, T., Yoshida, Y., Endoh, K., Kato, K., Sado, M., Maeda, R., Kitamoto, A., Miyao, T., Suzuki, R., Homma, S., Masushige, S., Kajii, Y. & Kida. S.
  • Journal Title: Mol. Brain 2 Pages: 6-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activin in the brain modulates anxiety-related behavior and adult neurogenesis. (2008)
  • Author(s): Ageta, H., Murayama, A., Migishima, R., Kida, S., Tsuchida, K., Yokoyama, M. & Inokuchi, K.
  • Journal Title: PLoS ONE 3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic Enhancement of Trace Fear Memory and Cingulate Potentiation in Mice Overexpressing Ca2+/Calmodulin-Dependent Protein Kinase IV. (2008)
  • Author(s): Wu, L. -J., Zhang, X-H., Fukushima, H., Zhang, F., Wang, H., Toyoda, T., Li, B. -M., Kida. S. & Zhuo, M.
  • Journal Title: Eur. J. Neurosci. 27 Pages: 1923-32
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of LVGCCs and CB1 receptors required for destabilization of reactivated contextual fear memories. (2008)
  • Author(s): Suzuki, A., Mukawa, T., Tsukagoshi, A., Frankland, P. W. & Kida. S.
  • Journal Title: Learn. Mem. 15 Pages: 973-81
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of Fyn tyrosine kinase in the mouse dorsal hippocampus is essential for contextual fear conditioning. (2008)
  • Author(s): Isosaka, T., Hattori, K., Kida. S., Kohno, T., Nakazawa, T., Yamamoto, T., Yagi, T. & Yuasa, S.
  • Journal Title: Eur. J. Neurosci. 28 Pages: 973-81
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Up-regulation of CaMKIV improves memory formation and rescues memory loss with aging.
  • Author(s): Fukushima, H., Maeda, R., Suzuki, R., Suzuki, A., Nomoto, M., Toyoda, H., Wu, L. -J., Xu, H., Zhao, M. -G., Ueda, K., Kitamoto, K., Mamiya, N., Yoshida, T., Homma, S., Masushige, S., Zhuo, M. & Kida. S.
  • Journal Title: J. Neurosci. 28 Pages: 9910-19
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ROLES OF CREB SIGNALING PATHWAY IN REGULATION OF FEAR MEMORY (2009)
  • Author(s): 喜田聡
  • Organizer: 17th European Congress of Psychiatryシンポジウム講演
  • Place of Presentation: Lisbon
• [Presentation] 短期記憶制御に対する転写調節因子CREBの役割 (2009)
  • Author(s): 夢川琢也, 鈴木章円, 岡野絵美子, 遠藤健吾, 喜田聡
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 脳部位特異的遺伝子発現制御を介する恐怖記憶再固定化と消去の誘導制御 (2009)
  • Author(s): 間宮則, 福島穂高, 鈴木章円, 松山善宰, 喜田聡
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 前脳領域におけるCLOCK/BMAL1情報伝達系による記憶能力のサーカディアン制御 (2009)
  • Author(s): 長谷川俊介, 太田美穂, 細田浩司, 本間清一, 喜田聡
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 加齢に伴うCaMKIV発現量低下の阻止は記憶能力減退を防ぐ-CaMKIVは加齢による記憶力減退を防ぐ鍵遺伝子である- (2009)
  • Author(s): 福島穂高, 前田良太, 鈴木良祐, 遠藤健吾, 野本真順, 間宮則, 喜田聡
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] Pinl遺伝子欠損マウスでは加齢後も記憶能力が維持される (2009)
  • Author(s): 大野春香, 鈴木章円, 内田隆史, 喜田聡
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 前脳領域レチノイン酸受容体情報伝達経路は記憶形成を正に制御する (2009)
  • Author(s): 野本真順, 榎本初音, 崔泰樹, 内田周作, 宮尾貴久, 本間清一, 喜田聡
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 受動的回避記憶の消去制御に関わる脳領域の解析 (2009)
  • Author(s): 張悦, 福島穂高, 喜田聡
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] Regulation of reactivated contextual fear memory : relationship between reconsolidation and extinction (2008)
  • Author(s): 喜田聡
  • Organizer: 第31回日本神経科学大会シンポジウム講演
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム.
  • Year and Date: 2008-07-11
• [Presentation] ビタミンA情報伝達経路による学習・記憶能力制御 (2008)
  • Author(s): 喜田聡
  • Organizer: 第55回日本栄養食糧学会中部支部大会シンポジウム講演
  • Place of Presentation: 愛知教育大学
  • Year and Date: 2008-07-05
• [Presentation] 恐怖記憶制御とPTSD - 動物PTSDモデルを利用した恐怖記憶制御機構の解明 (2008)
  • Author(s): 喜田聡
  • Organizer: 第27回 躁うつ病の薬理・生化学的研究懇話会シンポジウム
  • Place of Presentation: 箱根プリンスホテル
• [Presentation] Distinct gene expression regulation in reconsolidation and extinction phases of contextual fear memory (2008)
  • Author(s): 喜田聡
  • Organizer: International Conference of Neurons and Brain Disease (シンポジウム講演)
  • Place of Presentation: Seoul
• [Presentation] 想起後の恐怖記憶制御のメカニズム (2008)
  • Author(s): 喜田聡
  • Organizer: 第18回日本臨床精神神経薬理学会・第38回日本神経精神薬理学会・合同年会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Roles of hippocampus in fear memory stability after retrieval (2008)
  • Author(s): 喜田聡
  • Organizer: Annual meeting of Society for Neuroscience (シンポジウム講演)
  • Place of Presentation: Washington D. C., USA
• [Presentation] 転写調節因子CREBによる短期記憶形成制御 (2008)
  • Author(s): 夢川琢也, 鈴木章円, 岡野絵美子, 遠藤健吾, 喜田聡
  • Organizer: 第31回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 空間記憶再固定化を制御する脳領域の解析 (2008)
  • Author(s): 吉田有理紗, 金亮, 喜田聡
  • Organizer: 第31回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Brain region-specific gene expression activation required for reconsoli dation and extinction of contextual fear memory (2008)
  • Author(s): Mamiya, N., Fukushima, H., Suzuki, A., Matsuyama, Z., Homma, S., *Frankland, P. W. & Kida, S.
  • Organizer: Molecular Cellular Cognition Society
  • Place of Presentation: Washington D. C.
• [Presentation] Molecular mechanisms underlying destabilization and restabilization of spatial memory after retrieval. (2008)
  • Author(s): Ryang Kim, Ryouichi Moki, Satoshi Kida
  • Organizer: 38th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: Washington D. C.
• [Presentation] Analyses of interaction between reconsolidation and extinction of contextual fear memory (2008)
  • Author(s): Mamiya, N., Fukushima, H., Suzuki, A., Matsuyama, Z., Homma, S., Frankland, P. W. & Kida, S
  • Organizer: 38th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: Washington D. C.
• [Presentation] 受動的回避反応課題を用いた恐怖記憶再固定化及び強化を制御する脳領域の解析 (2008)
  • Author(s): 張悦, 福島穂高, 喜田聡
  • 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(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 前脳領域レチノイン酸受容体情報伝達経路は記憶形成を正に制御する (2008)
  • Author(s): 野本真順, 榎本初音, 崔泰樹, 内田周作, 宮尾貴久, 喜田聡
  • 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(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 短期記憶制御に対する転写調節因子CREBの役割の解析 (2008)
  • Author(s): 夢川琢也, 鈴木章円, 岡野絵美子, 遠藤健吾, Min Zhuo, 喜田聡
  • 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(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 前脳領域におけるCLOCK/BMAL1情報伝達系の抑制は記憶形成を阻害する (2008)
  • Author(s): 長谷川俊介, 太田美穂, 細田浩司, 喜田聡
  • 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(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 恐怖記憶再固定化と消去の相互作用における海馬、扁桃体及び前頭前野の役割の解析 (2008)
  • Author(s): 間宮則, 鈴木章円, 松山善宰, 喜田聡
  • 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(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] コンディショナル変異マウスを用いた前脳領域における転写調節因子BMAL1の役割の解析 (2008)
  • Author(s): 太田美穂, 長谷川俊介, 細田浩司, 喜田聡
  • 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(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 空間記憶想起後の記憶不安定化制御機構の解析. (2008)
  • Author(s): 金亮, 吉田有理紗, 喜田聡
  • 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(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 受動回避記憶再固定化・強化制御に対する前脳領域の役割の解析 (2008)
  • Author(s): 福島穂高, 鈴木章円, 喜田聡
  • 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(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸