神経シナプス発達・老化に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09480219
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 白尾 智明 群馬大学, 医学部, 教授 (20171043)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関野 祐子 群馬大学, 医学部, 講師 (70138866)
• Keywords: ドレブリン / シナプス成熟 / アクチン / 神経発達 / 神経培養

Research Abstract

1.発達過程のラット大脳におけるドレブリンのアイソフォーム変換と樹状突起スパインへの局在化を、経時的に調べた。(1)生後8日ではドレブリンは細胞体膜直下及び突起に連続性に分布していた。生後16日では、ドレブリンの染色像はほとんど斑状のものばかりとなった。次に、シナプトフィシン抗体との二重染色を、レーザー走査型焦点顕微鏡を用いて観察した。ドレブリンの集積はシナプトフィジンの集積像とは一致しなかった。このことは、生後16日大脳においても、成熟大脳と同様に、ドレブリンはすでに、樹状突起スパインに特異的に集積していることを示している。(2)次に、発達過程のラット大脳におけるドレブリンのアイソフォーム変換についてウェスタンブロッティングにより調べた。その結果、ドレブリンAの発現は生後8日から16日の間に著名に増加することが判った。また、このドレブリンAの発現増加に並行して、アクチン非結合型のドレブリンが激減することが観察された。従って、ドレブリンの樹状突起スパインへの局在化は、RNAプロセッシングの変化により、ドレブリンのアイソフォームが成熟型となり、アクチンに対する結合活性が変化することにより引き起こされると推定された。
2.現在は、この仮説の検証のために、アンチセンスオリゴヌクレオチドによる蛋白発現抑制法を初代培養神経細胞の系に適用して、ドレブリンA非発現細胞においてはドレブリンの樹状突起スパインへの局在化がおきないかどうかを解析中である。

Research Products

• [Publications] M.Toda, T.Shirao and K.Uyemura: "Suppression of a actin-binding prtoein, drebrin, by antisense transfection inhibits neurite outgrowth in neuroblastoma B104 cells"Devl. Brain Res. 114. 193-200 (1999)
• [Publications] K.Hayashi and T.Shirao.: "Change in the shape of dendritic spines caused by overexpression of drebrin in cultured cortical neurons"J. Neurosci. 19. 3918-3925 (1999)
• [Publications] T.Ochiishi, Y. Saitoh, A Yukawa, M. Saji, Y. Ren, T. Shirao, H. Miyamoto, H Nkakta and Y.Sekino: "High level of adenosine A1 receptor-like immunoreactivity in the CA2/CA3a region of the adult rat hippocampus"Neurosci. 955-967 (1999)
• [Publications] K.Hayashi, R.Ishikawa, R.Isaacs, T.Shirao, DR.Brady, and S.I.Rapoport: "Aging of the human brain: Loss of synaptic proteins regulating plasticity"Exp. Cell Res. 58. 673-643 (1999)
• [Publications] K.Hayashi, R.Ishikawa, R.Kawai - Hirai, T.Takagi, A.Taketomi and T.Shirao: "Domaoin ananlysis of the actin-binding and actin-remodeling activities of drebrin"Exp. Cell Res. 253. 673-680 (1999)
• [Publications] 白尾智明、田中聡一: "「神経細胞樹状突起発達とアクチン細胞骨格系」"蛋白質 核酸 酵素. 45.3. 255-261 (2000)
• [Publications] K. Hayashi and T Shirao: "Visualization of dendritic spine formation with GFP-fusion proteins"Neural Devbelopment, K Uyemura eds, Springer-Verlag, Tokyo. 399-403 (1999)
• [Publications] 白尾智明、関野祐子: "「脳と神経-分子神経生物化学入門」"共立出版. 119-127 (1999)
• [Publications] Tshirao: "Drebrin"Guidebook to the Cytoskeletal and Motor Proteins, T Kreis and R Vale eds. Oxoford University Press, N Y. 76-77 (1999)
• [Publications] T Shirao, R Yong, K Hayashi and Y. Sekino: "Time-lapse video microscopic analysis of cell process formation from drebrin A"Neural Devbelopment, K Uyemura, K. Kawamura, T. Yazaki eds. Springer-Verlag, Tokyo. 399-403 (1999)