1997 Fiscal Year Annual Research Report
グルタミン酸受容体の細胞内情報伝達機構と調節に関する分子生物学的研究
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07044247
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中西 重忠 京都大学, 医学研究科, 教授 (20089105)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森吉 弘毅 京都大学, 医学研究科, 助手 (50263091)
横井 峰人 京都大学, 医学研究科, 助手 (40283618)
笹井 芳樹 京都大学, 医学研究科, 助教授 (20283616)
CARON Marc G デューク大学, 医学センター・ハワードヒューズ医学研究所, 教授
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| Keywords | グルタミン酸受容体 / 細胞内情報伝達系 / 酵母2-ハイブリッド法 / AMPA受容体 / メタボトロピック受容体 / 蛋白-蛋白相互作用 / Ca^<2+>情報伝達 / 神経伝達物質放出 |
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| Research Abstract |
グルタミン酸受容体は神経の興奮を伝達する受容体として働き、記憶・学習という高次脳機能や神経細胞死を制御する中枢神経系の重要な受容体である。本研究は、Nash博士の参加(平成7年5月から1年間滞在)も含め、相手側Marc Caron博士との共同研究のもとに、グルタミン酸受容体の細胞内情報伝達系と調節機構を明らかにすることを目的としたものである。具体的には、1.受容体の燐酸化による調節機構、2.受容体の活性化による細胞内情報伝達系の制御機構、3.細胞内情報伝達系の調節による脳神経機能のメカニズムを明らかにすることであり、得られた成果をまとめると以下の通りである。
1.メタボトロピック型受容体の中で、mGluR1とmGluR5は共にIP_3細胞内情報伝達系に共役し、細胞内Ca^<2+>を増加させる。mGluR1とmGluR5を発現させた細胞を比較することにより、mGluR5はmGluR1と異なりCa^<2+>の増加がoscillatoryな反応を示すこと、又この反応はプロテインキナーゼCによるmGluR5の特異的なスレオニンの燐酸化によって引き起こされることを明らかにした。さらにastrocyteの培養系を用い、mGluR5は神経細胞においてもoscillatoryなCa^<2+>応答を示すことを明らかにした。以上の成果は、Ca^<2+>のoscillatoryな反応をもたらす標的蛋白を初めて同定し、そのメカニズムを明らかにしたものである。
2.yeast two hybrid systemを用い、AMPA型グルタミン酸受容体の中でCa^<2+>の透過に重要な役割を果たすGluR2サブユニットと神経伝達物質の分泌を調節するNSF蛋白が結合することを明らかにした。さらにNSFはAMPA型グルタミン酸受容体のチャンネル活性を抑制することを示し、伝達物質放出の新しい調節メカニズムを明らかにした。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] K.Takebayashi, et al.: "Conversion of ectoderm into a neural fate by ATH-3,a vertebrate basic helix-loop-helix gene homologous to Drosophila proneural gene atonal." EMBO J.16. 384-395 (1997)
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[Publications] H.Iwakabe, et al.: "Impairment of pupillary responses and optokinetic nystagmus in the mGluR6-deficient mouse." Neuropharmacology. 36. 135-143 (1997)
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[Publications] Y.Ueda, et al.: "The mGluR6 5' upstream transgene sequence directs a cell-specific and developmentally regulated expression in retinal rod and ON-type cone bipolar cells." J.Neurosci.17. 3014-3023 (1997)
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[Publications] S.Nakanishi, et al.: "Functions and roles of glutamate receptors in synaptic transmission and plasticity." Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. 61. 67-75 (1997)
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[Publications] K.Nakahara, et al.: "The metabotropic glutamate receptor mGluR5 incluces calcium oscillations in cultured astrocytes via protein kinase C phosphorylation." J.Neurochem.69. 1467-1475 (1997)
