新規の脳特異的bHLH型転写調節タンパク質(KW8)の機能の研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09640819
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 丸山 敬 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (30211577)
• Keywords: 発生 / 神経特異的遺伝子 / 転写因子 / 分化 / Neuro D / bHLH / 長期増強 / 差分法

Research Abstract

海馬スライスにおけるテタヌス刺激による長期増強(LTP)は、入力および出力特異性が特徴とされるように限局された領域の現象である。tetra ethyl ammonium(TEA)処理では海馬の広い領域の神経細胞でLTPが誘引されると考えられる。TEA処理で発現が増大するクローンを検索しており、3個の神経組織に特異的な遺伝子(KW8、KZ3、HE5)を特定してきた。その一つKW8は、Neuro Dとほぼ相同なbasic helix-loop-helix領域を持つ遺伝子であった。two-hybrid法で検討したところ、この蛋白質のC末側には転写活性作用があり、転写因子であることはほぼ確実であるが、その生理機能は未だ不明である。このタンパク質は日本の他の研究グループにてNDRF(Neuro D related factor)として、アメリカのグループでNeuro D2として、我々の報告の数ヶ月後に相次いで発表され、この因子の注目度を伺わせる。合成ペプチドを抗原とする抗体を作成しKW8蛋白質の発現を検討したところ、神経系組織ではリン酸化などの修飾を受けていることが明らかになった。(この修飾は培養細胞の過剰発現の実験では、COS細胞ではほとんど見られず、.Neuro 2aで確認された。)マウスゲノムの解析では、成体由来のcDNAは二つのエクソンに由来するが、発生時に別のエクソンが組み込まれる可能性を検討している。HE5は神経突起伸長作用が培養細胞で見られ、norbinと命名した。norbinは中枢神経のみならず末梢神経の細胞質に存在していることを確認した。KW8ならびにnorbinのノックアウトマウス作成などによって生理機能の解明を今後目指す。

Research Products

• [Publications] Shinozaki K., Kume H., Obata K., Maruyama K.: "Norbin, a neurite-outgrowth-related protein, is a cytosolic protein localized in somatodendritic region of neurons and distributed prominently in dendritic out-growthing Purkinje cells"Mol. Brain Res.. 71. 364-368 (1999)
• [Publications] Watanabe T., Sasagawa N., Usuki F., Koike H., Saitoh N., Sorimachi H., Maruyama K., Nakase N., Takagi A., Ishiura S. Suzuki K.: "Overexpression of myotonic dystrophy protein kinase in C2C12 myogenic culture involved in the expression of ferritin heavy chain and interleukin-1α mRNAs"J. Neurol. Sci.. 167. 26-33 (1999)
• [Publications] Koike H., Tomioka S., Sorimachi H., Saido TC., Maruyama K., Okuyama A., Fujisawa-Sehara A., Ohno S., Suzuki K., Ishiura S.: "Membrane-anchored metalloprotease MDC9 has an alpha-secretase activity responsible for processing the amyloid precursor protein"Biochem. J.. 343. 371-375 (1999)
• [Publications] Tomita T., Takikawa R., Koyama A., Morohashi Y., Takasugi N., Saido TC., Maruyama K., Iwatsubo T.: "C terminus of presenilin is required for overproduction of amyloidogenic Abeta 42 through stabilization and endoproteolysis of presenilin"J. Neurosci.. 19. 10627-10634 (1999)
• [Publications] Koike H., Seki H., Kouchi Z., Ito M., Kinouchi T., Tomioka S., Sorimachi H., Saido TC., Maruyama K. Suzuki K. Ishiura S.: "Thimet oligopeptidase cleaves the full-length Alzheimer amyloid precursor protein at a beta-secretase cleavage site in COS cells"J. Biochem.. 126. 235-242 (1999)