カルシウム依存的な発現制御系を介した神経細胞活性化と活性化薬剤の検索

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470486
• 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): 川原 正博 東京都神経科学総合研究所, 主事研究員 (40224828)
• Keywords: ニューロトロフィン / 脳由来神経栄養因子(BDNF) / PACAP / カルシウム / VIP / 神経細胞死 / ポリグルタミン病 / 遺伝子発現

Research Abstract

代表者らは、主にラット大脳皮質初代神経細胞培養系において、脳由来神経栄養因子(BDNF)やPACAPなどの一連の分泌性蛋白質をコードする遺伝子群の発現が、細胞内カルシウム(Ca^<2+>)流入で活性化されることを報告してきた。本年度は以下に示す成果を得た。
1.BDNF遺伝子プロモーターI(BDNF-PI)のCa^<2+>シグナルによる活性化には、転写調節因子CREBばかりでなくUpstream stimulatory factor 1/2(USF1/2)も関わっていること、及び、PACAP遺伝子プロモーター活性化に一つだけのCREがピンポイントに効いていることが明らかとなった。また、BDNF遺伝子プロモーターがCa^<2+>シグナルに感受性が高く、この分子機構の解析を行っている。
2.新たなCa^<2+>シグナル応答遺伝子として、Vasoactive intenstinal peptide(VIP)遺伝子を同定した。同じファミリーのsecretin, glucagon遺伝子は応答性を示さなかった。
3.異常伸長ポリグルタミンを含む蛋白質を核内に強制発現させると、BDNF-PI,-PIII, c-fos, PACAPプロモーター活性化が、ポリグルタミン鎖長依存的に抑制された。したがって、この発現制御系が障害されることで、神経変性疾患発症の可能性が考えられた。現在、多検体ルミノメーターでDNAトランスフェクション解析系の条件検討の進行中である。

Research Products

• [Publications] Akiko Tabuchi et al.: "REST4-mediated modulation of REST/NRSF-silencing function during BDNF gene promoter activation"Biochem. Biophy. Res. Commun.. 290. 415-420 (2002)
• [Publications] Lisa Immamura et al.: "Neonatal exposure of newborn mice to pyrethroid (permethrin) represses activity-dependent c-fos mRNA expression in cerebellum"Arch. Toxicol.. 76. 392-397 (2002)
• [Publications] Akiko Tabuchi et al.: "Involvement of an upstream stimulatory factor as well as cAMP-responsive element-binding protein in the activation of brain-derived neurotrophic factor"J. Biol. Chem.. 277. 35920-35931 (2002)
• [Publications] Akiko Tabuchi et al.: "Inactivation of aconitase during the apoptosis of mouse cerebellar granule neurons induced by a deprivation of membrane depolarization"J. Neurosci. Res.. 71. 504-515 (2003)