神経細胞におけるカルシウム応答遺伝子群の検索とその発現制御機構の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09259226
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 津田 正明 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (80132736)
• Keywords: ニューロン / カルシウム / BDNF / NT-3 / セクレトグラニンII / カルシウムシグナリング

Research Abstract

本年度は、主にマウス小脳顆粒細胞ニューロンの初代培養系において、細胞質膜の脱分極で惹起されるカルシウムシグナルで発現変化を受ける一連の遺伝子群(カルシウム応答遺伝子群)の検索と、その発現制御系の解明を目指した。
1.カルシウム応答遺伝子群の検索: 脱分極によって電位依存性カルシウムチャネルからCa2+流入が誘起され、細胞内にカルシウムシグナルが惹起される。このシグナルで発現変化を示す遺伝子をDifferential display法によって検索した所、セクレトグラニン-II(Sg-II)遺伝子が同定された。現在、そのプロセッシング産物であるセクレトニューリンを合成しており、今後、その細胞生存や可塑性に与える影響等を検討する。
2.カルシウム応答遺伝子群の発現制御系の解析: VDCCからのCa^<2+>流入でBDNF,Sg-II遺伝子はup-regulationを、NT-3遺伝子はdown-regulationを受ける。この発現制御には、最適な細胞内Ca^<2+>濃度が必要とされる。また、BDNF,Sg-II遺伝子の活性化にはVDCCからのCa^<2+>流入が影響を与えるが、c-fos誘導にはNMDAレセプターからのCa^<2+>流入も効果的であった。このカルシウムシグナリングにはMAPキナーゼの活性化は関与していないことが明らかとなった。今後、これらカルシウムシグナル伝達系の解析を行う。
また、BDNF遺伝子のプロモーター解析によって、一200bpより下流にカルシウム応答エレメントのあることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Ichikawa,D.: "Attenuation of cell death mediated by membrane depolarization different from that by exogenous BDNF in cultured mouse cerebellar qranule cells" Mol.Brain Res.(印刷中). (1998)
• [Publications] Imaoka,T.: "In vivo gene transfer into the adult mammalian central nervous stytem by continuous injection of plasmid DNA-cationic liposome complex" Brain Res.780. 119-128 (1998)
• [Publications] Ogawa,W.: "Isolation and characterization of an Esherichia coli mutank kacking the major serine transporter and cloning of a serine transporter" J.Biochem.122. 1241-1246 (1997)
• [Publications] Inaba,K.: "Na+(Li+)/H+ antiporter in Pseudomonas Aeruginosa and effect of Li+ on cell growth" Biol.Pharm.Bull.20. 621-624 (1997)
• [Publications] 津田正明: "神経活動と遺伝子発現" 蛋白質核酸酵素. 42. 102-112 (1997)