2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12470500
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
森山 芳則 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (10150658)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塚 正人 岡山大学, 薬学部, 助手 (30243489)
坪井 誠二 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (50172052)
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| Keywords | メラトニン / マイクロベジクル / グルタミン酸 / Dアスパラギン酸 / 松果体細胞 / 小胞型グルタミン酸輸送体 |
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| Research Abstract |
以下の項目の研究を行い、以下の結果を得た。
1 グルタミン酸出力の分子機構:グルタミン酸はマイクロベジクルに蓄積された後、開口放出される。これまでの解析の結果、この開口放出はCa^<2+>に依存した調節性のものであり、神経の化学伝達の場合と同様、SNARE complexが関与すると考えられる。抗SNAP25抗体を用いた抗体カラムを作成し、松果体細胞のSNARE complexを単離した。現在、その構成タンパクを電気泳動上で明らかにしつつある。
2 グレタミン酸終止系の解析:松果体細胞はグルタミン酸シグナルを出力すると同時にこの信号を急速に終止させるためのシステムとしてNa^+-dependent glutamate transporterを発現している。これまでの解析の結果、このトランスポーターはグリア細胞に発現しているGLT-1と似ていることを見いだした。このcDNAを単離した。このcDNAはGLT-1と約60%のホモロジーを持つ新しいイソ型であった。このcDNAをカエル卵細胞内で発現させ、その輸送の性質を詳細に検討した。現在、論文を作成中である。
3 メラトニン合成系の生物工学的展開:ヒトNATの発現系を大腸菌を用いて構築した。この系を用いて、カルボキシル末端にHisタグを付けた酵素を精製した。化学修飾実験により、活性部位近傍に存在する2つのシステイン残基がSS結合をすること。この結合の酸化・還元により活性が調節されていることを実証した。この成果は部位特異的変異導入によっても確認できた。すなわち、これまでに知られていない新しいNATの制御系を見いだした。現在、論文を投稿中である。この成果によりNAT酵素活性の人工制御への道が開けた。
4 Dアスパラギン酸のメラトニン合成抑制作用の解析:松果体細胞は動物細胞では最も高濃度のDアスパラギン酸を含んでいる。このDアミノ酸は上述の新規Na^+-dependent glutamate transporterの逆反応により細胞外に分泌され、強力にメラトニン合成を抑制することを見いだした。これは動物細胞におけるDアスパラギン酸の生理作用として初めての例である。Dアスパラギン酸によるメラトニン阻害機構はL型のそれとは異なっている。Dアスパラギン酸受容体を同定した。論文を作成中である。受容体以後のシグナル伝達系については一部明らかにした。
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[Publications] H.Yamada, M.Otsuka, M.Hayashi, K.Hamaguchi, A.Yamamoto, Y.Moriyama: "Ca^<2+> -dependent exocytosis of L-glutamate by αTC6, clonal mouse pancreatic α cells"Diabetes. 50. 1012-1020 (2001)
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[Publications] M.Hayashi, S.Taniguchi, Y.Ishizuka, Hye-Sook Kim, Y.Wataya, A.Yamamoto, Y.Moriyama: "A homologue of N-ethylmaleimide-sensitive factor in the malaria parasite, Plasmodium falciparum, is exported and localized in vesiculay structures in the cytoplasm of infected erythrocytes in the brefeldin a sensitive pathway"J.Bilo.Chem.. 276. 15249-15255 (2001)
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[Publications] K.Sakata, T.Yamashita, M.Maeda, Y.Moriyama, S.Shimada, M.Tohyama: "Cloning of a lymphatic peptide/histidine transporter"Biochem.J.. 356. 53-60 (2001)
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[Publications] S.Nakatsuka, M.Hayashi, A.Muroyama, M.Otsuka, S.Kozaki, H.Yamada, Y.Moriyama: "D-Aspartate is stored in secretory granules and released through a Ca^<2+> -dependent pathway in a subset of rat pheochromocytoma PC 12 cells"J.Biol.Chem.. 276. 26589-26596 (2001)
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[Publications] M.Hayashi, M.Otsuka, R.Morimoto, S.Hirota, S.Yatsushiro, J.Takeda, A.Yamamoto, Y.Moriyama: "Differenitiation-associated Na^+-dependent inorganic phosphate cotransporter (DNPI) in a vesicular glutamate transporter in endocrine glutamatergic systems"J Biol Chem.. 276. 43400-43406 (2001)
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[Publications] H.Yamada, M.Hayashi, S.Uehara, M.Kinoshita, A.Murayama, M.Watanabe, K.Takei, Y.Moriyama: "Norepinephrine triggers Ca^<2+> -dependent exocytosis of 5-hydroxytryptamine from rat pinealocytes in culture"J.Neurochem.. (in press). (2002)
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[Publications] 森山芳則: "最前線グルタミン酸作動性パラ神経 Glutamatergic paraneuron"ファルマシア. 37(6). 496-500 (2001)
