活動依存的な神経細胞成熟に関わる遺伝子発現制御系の解析とマウス小脳発達

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12210067
• 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田渕 明子 富山医科薬科大学, 薬学部, 助手 (40303234)
• Keywords: ニューロン / カルシウム / BDNF / 遺伝子発現 / プロモーター / シナプス可塑性 / NT-3

Research Abstract

本年度は、カルシウム(Ca^<2+>)シグナル依存的な脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン-3(NT-3)、PACAP(pituitary adenylate cyclase activating polypeptide)遺伝子のカルシウム(Ca^<2+>)シグナル応答に関わるプロモーター解析と、BDNFのシナプス形成に与える影響を検討した。
1.BDNF遺伝子プロモーターBDNF-P)の解析
(1)BDNF-PIと-PIIIのCa^<2+>シグナルへの異なった応答性について:電位依存性L-型カルシウムチャネル(L-VDCC)とNMDAレセプター(NMDA-R)からのCa^<2+>流入に対して、BDNF-PIはL-VDCCからのCa^<2+>流入に対してだけ応答したが、BDNF-PIIIはNMDA-R由来のCa^<2+>流入にも弱いながら応答した。
(2)BDNF-PiのCa^<2+>応答エレメントの検索:BDNF-PIの部分欠失、変異型プロモーターを作製してCa^<2+>応答性を調べた所、-80〜-90の存在するCREが応答性に強く関わっていることが明らかとなった。また、CREBの関わりも明らかとなった。
2.NT-3遺伝子プロモーター(NT-3-PIB)の解析
-100付近に存在するGC-boxが基本的な転写活性の制御に大きく効いていることが明らかとなった。
3.PACAP遺伝子プロモーター(PACAP-P1A)の解析
PACAP-P1Aの-200付近のCREを含む領域と、exon1Aより下流の領域がPACAP-PIAの基本転写開始に強く関わっていることが明らかとなった。
4.BDNFのシナプス形成に与える影響:ラット大脳皮質初代神経細胞培養系でBDNFを加えて培養を行うと、シナプス形成の促進が認められた。

Research Products

• [Publications] Tabuchi,A: "Novel splice variants of PACAP gene in mouse cerebellar granule cells."Neuroreport. (印刷中). (2001)
• [Publications] Tabuchi,A.: "Involvement of endogenous PACAP expression in the activity-dependent survival of mouse cerebellar granule cells."Neurosci.Res.. 39. 85-93 (2001)
• [Publications] Imamura,L.: "Repression of activity-dependent c-fos and brain-derived neurotrophic factor mRNA ssion by pyrethroid insecticides accompanying a decrease in Ca^<2+> influx into neurons"J.Pharm.Exp.Ther.. 295. 1175-1182 (2000)
• [Publications] Tabuchi,A.: "Differential activation of BDNF gene promoters I and III by Ca^<2+> signals evoked via L-type-voltage dependent and NMDA-receptor Ca^<2+> -channels."J.Biol.Chem.. 275. 17269-17275 (2000)