神経可塑性制御に対するPKCの役割-トランスジェニックマウスを用いた研究-

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13035030
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 酒井 規雄 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (70263407)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 天野 託 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (10294547) ; 松林 弘明 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (60165850)
• Keywords: プロテインキナーゼC / 蛋白質リン酸化 / トランスジェニックマウス / 神経可塑性 / 小脳プルキンエ細胞 / ライブイメージング

Research Abstract

(1)Tet制御システムを用いたγPKC-GFP,εPKC-GFPトランスジェニックマウスの解析
neuron specific enolase promoterの下流にtTAを発現するマウス(NSE-tTA)、calcium calmodulin kinaseII promoterの支配下にtTAを発現するマウス(CamKII-tTA)と掛け合わした際のPKC-GFPの発現部位の特徴についての解析はほぼ終了した。現在、NSE-tTA x γPKC-GFPバイトランスジェニックマウスから小脳生スライスを作製し、γPKC-GFP発現小脳プルキンエ細胞において、2光子励起レーザー顕微鏡や高感度CCDカメラを用いて、γPKCのトランスロケーションの観察を試みた。各種グルタミン酸受容体作用薬、あるいは電気刺激により、γKCのトランスロケーションが観察可能で刺激に応じてPKC-GFPのトランスロケーションが伝播していくライブイメージをとらえることが可能になった。また、CamKII-tTAマウスとγPKC-GFPマウスを掛け合わせ、海馬を含む前脳全体にγPKC-GFPが発現するマウスにおいてもγPKCのトランスロケーションの観察を試みを行っている。このように、我々の作成したマウスはターゲティングを指標にPKCの神経系での機能を解析するツールとなるだけでなく、神経の興奮の伝播を蛋白質レベルで明瞭にイメージングすることが出来る新しい神経機能解析のための遺伝子操作動物であると考えられる。
(2)PKCターゲティングを脳部位特異的に減弱させたトランスジェニックマウスを作製し神経特異的機能とPKCとの関連を明らかにする。
δPKC γPKCのPDK1リン酸化部位をアラニンに変異させた変異体を作成し、培養細胞に発現させ受容体刺激に伴うトランスロケーションを観察したところ、野生型に比し、細胞膜に長くとどまることが明らかになった。このように、PDK1はPKCをリン酸化することによりターゲティングを調節しうることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Kashiwagi, K他: "Importance of C1B domain for lipid messenger-induced targeting of PKC"J. Biol. Chem.. 277. 18037-18045 (2002)
• [Publications] Sakai, N他: "Inducible and brain region specific CREB transgenic mice"Mol. Pharmacol.. 61. 1453-1464 (2002)
• [Publications] Nishizaki, T他: "A new neuromodulator pathway with a glial contribution mediated via A2a adrenegic receptors"Glia. 39. 133-147 (2002)
• [Publications] Sakai, K他: "The silencer activity of the novel human serotonin transporter linked polymorphic region"Neurosci. Lett.. 327. 13-16 (2002)
• [Publications] Seki, T他: "Adenoviral gene transfer of aspartoacylase into the tremor rat, a genetic model of epilepsy, as a trial of gene therapy for inherited epileptic disorder"Neurosci Lett. 328. 249-252 (2002)
• [Publications] Goerke, A他: "Induction of apoptosis by Protein kinase C delta is independent of its kinase activity"J. Biol. Chem.. 277. 18037-18045 (2002)
• [Publications] Kodama, N他: "Effrects of D-Fradion, a polysaccharide from Grifola frondosa on tumor growth involve activation of NK cells"Biol. Pharm. Bull.. 25. 1647-1650 (2002)
• [Publications] Irie, N., 他: "Subtype-and species-specific knockdown of PKC using short interfering RNA"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 298. 738-743 (2002)
• [Publications] Newton, S.S., 他: "Inhibition of cAMP response element-binding protein or dynorphin in the nucleus accumbens produces an antidepressant-like effect"J. Neurosci. 2002. 24. 10883-10890 (2002)
• [Publications] Kiura, Y., 他: "Involvement of Ca^<2+> channels in abnormal excitability of hippocampal CA3 pyramidal cells in Noda epileptic rats"J. Pharmacol. Sci.. 91. 137-144 (2003)
• [Publications] Sakai, K., 他: "Novel Variant of murine serotonin transporter mRNA and the promoter activity of its upstream site"Neurosci Lett. (印刷中). (2003)