神経活動による遺伝子発現とその制御機構

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07279107
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 小幡 邦彦 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (60013976)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SAFFEN David 東京大学, 医学部, 講師 (50231329) ; 岡本 仁 慶應大学, 医学部, 専任講師 (40183769) ; 御子柴 克彦 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30051840) ; 白尾 智明 群馬大学, 医学部, 教授 (20171043) ; 池中 一裕 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00144527)
• Keywords: 遺伝子発現 / 眼胞形成 / 小脳顆粒細胞 / 最初期遺伝子zif268 / GABA / 薬物依存 / シナプトタグミン / 細胞骨格蛋白

Research Abstract

7名が分担してつぎの研究を行った。1)神経発生における遺伝子発現とその役割。岡本はLIM/homeodomain型転写因子であるIslet-3の作用機構を,ゼブラフィッシュにおいてLIM領域の過剰発現により解析した。Islet-3は眼胞領域がevaginationして眼胞を形成する過程及び中脳・後脳境界領域に視蓋と小脳に分化する過程に関わることを発見した。池中は小脳のmicroexplant培養について顆粒細胞の分化・成熟を研究した。形態及びレセプターの分化とAタイプ電子依存性カリウムチャネル各サブユニットの発現との相関を示した。2)接続的神経活動による遺伝子発現とその機構。SaffenはNGFやカルバコールで最初期遺伝子zif268の発現が誘発される機構をPC12細胞を用いて研究した。MAPキナーゼ系とPi3キナーゼ系の関与が刺激の種類により異なることを明らかにした。小幡はカイニン酸けいれんを起こしたラット海馬顆粒細胞にGABAとその合成酵素が出現し、GABAの細胞外への放出が顆粒細胞の支配領域のCA3において増加することを示して、GABAの栄養因子的役割を示唆した。三木はモルヒネの長期投与で依存・耐性獲得に対応して脳内に増加する分子をクローニングし、ssCRE-BP/pur aを同定した。そのDNA結合ドメインを決定し、内在性の活性化因子のcDNAクローニングを行った。3)神経特異分子の役割。御子柴はシナプトタグミンによる神経伝達物質放出機構を研究した。イカ巨大シナプスへの抗体注入実験によりC2Aドメインが小胞放出に、C2Bが小胞リサイクリングに関与することを示した。さらにシナプトタグミンに結合する2つの新規蛋白質を発見した。白尾は樹状特記スパインにおけるドレブリンの役割を研究した。抗ドレブリン抗体に結合する細胞骨格蛋白として、生化学的免疫化学的及びモノクローナル抗体作成により、5種が同定され、未同定の2種について解析した。

Research Products

• [Publications] H.Asada et al.: "Mice lacking the 65kDa isoform of glutamic acid decarboxylase (GAD65) maintain normal levels of GAD67 and GABA in their brains but susceptible to seizures." BBRC. 229. 891-895 (1996)
• [Publications] Y.Yamaguchi et al.: "Myelin proteolipid protein (PLP),but not DM-20,is an inositol hexakisphosphate binding protein." J.Biol.Chem. 271. 27838-27846 (1996)
• [Publications] K.Hayashi et al.: "Modulatory role of drebrin on the cytoskeleton within dendritic spines in rat cerebral cortex." J.Neuroscience. 15. 7161-7170 (1996)
• [Publications] M.Mieda et al.: "Promoter region of the rat m4 muscarinic receptor gene contains a cell typespecific silencer element." J.Biol.Chem.271. 5177-5182 (1996)
• [Publications] M.Fukuda et al.: "Phospholipid composition dependence Ca^<2+>-dependent phospholipid binding to the C2A domain of synaptotagmin IV" J.Biol.Chem.271. 30303-30306 (1996)
• [Publications] N.Shimoda et al.: "Mermaid : a family of short interspersed repetitive elements widespread in yertebrates." BBRC. 220. 226-232 (1996)