1994 Fiscal Year Annual Research Report
培養細胞による細胞内Ca^<2+>作用に関する分子細胞生物学的研究
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05454668
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
宮本 英七 熊本大学, 医学部, 教授 (50109659)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 秀幸 熊本大学, 医学部, 講師 (60191433)
福永 浩司 熊本大学, 医学部, 助教授 (90136721)
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| Keywords | アストロサイト / CaMキナーゼII / 自己燐酸化反応 / 長期増強 / グルタミン酸受容体 / NMDA受容体 / 副腎髄質細胞 / 海馬 |
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| Research Abstract |
本年度も引き続き,種々の培養細胞におけるCa^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)の活性化反応とその生理的役割の検討に焦点をしぼった。
1)生体組織の培養細胞における研究
a)ラット大脳皮質アストロサイトに関する研究
生後1日目のラット大脳皮質から,既報の方法に基づき,アストロサイトを培養した。最終の細胞標本は95%以上の純度を示した。グルタミン酸受容体を刺激すると,CaMキナーゼII自己燐酸化反応,Ca^<2+>依存性活性が上昇し,酵素の活性化反応が確認された。活性化反応にともなって,内因性基質であるグリア線維性酸性蛋白質,ビメンチンの燐酸化反応が惹起された。非NMDAおよび代謝性グルタミン酸受容体が関与していることがわかった。
b)ウシ副腎髄質細胞に関する研究
ウシ副腎からクロマフィン親和性細胞を培養した。アセチルコリン刺激にともなってCaMキナーゼII活性化反応とチロシン水酸化酵素燐酸化反応を検出した。
2)海馬長期増強(LTP)に伴うCaMキナーゼII活性化反応
ラット脳海馬切片を用いてLTP誘発に伴うCaMキナーゼIIの活性化反応を調べた。CA1錐体細胞への興奮性入力線維(シャファー側枝,交連線維)を短時間,高頻度刺激するとLTPが発現する。刺激に伴って,Ca^<2+>非依存性活性は有意に上昇し,少なくとも1時間以上持続した。自己燐酸化反応の亢進が確認された。全活性にも有意な上昇が見られた。NMDAグルタミン酸受容体の阻害剤であるAP5をあらかじめ投与しておくと,LTP誘発およびCaMキナーゼII活性化反応が認められなかった。以上の結果は,CA1のLTPにおいて,NMDA受容体活性化に続いて,CaMキナーゼII活性化反応の惹起されることが明らかになり,LTP誘導における酵素の役割が示唆された。
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[Publications] F.Arakane: "Glycolipids isolated from Aplysia kurodai can activate cyclic adenosine 3',5'-monophosphate-dependent protein kinase from rat brain." J.Neurochem.62. 86-93 (1994)
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[Publications] S.Yano: "Activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II and phosphorylation of intermediate filament proteins by stimulation of glutamate receptors in cultured rat cortical astrocytes." J.Biol.Chem.269. 5428-5439 (1994)
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[Publications] N.Tokutomi: "Bradykinin-evoked non-specificcationic current in neuroblastoma-glioma hybrid(NG108-15)cells and its down-regulation through differentiation." Brain Res.657. 202-206 (1994)
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[Publications] N.Yanagihara: "Occurrence and activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II and its endogenous substrates in bovine adrenal medullary cells." Mol.Pharmacol.46. 423-430 (1994)
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[Publications] S.Goto: "Cellular localization of type II calcium/calmodulin-dependent protein kinase in the rat basal ganglia and intrastriatal grafts derived from the fetal striatal primordia,in comparison with that of Ca^<2+>/calmodulin-regulated protein phosphatase,calcineurin." Neuroscience. 62. 695-705 (1994)
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[Publications] M.Tsutsui: "Correlation of activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II with catecholamine secretion and tyrosine hydroxylase activation in cultured bovine adrenal medullary cells." Mol.Pharmacol.46. 1041-1047 (1994)
