2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K07945
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
山口 真二 帝京大学, 薬学部, 准教授 (60398740)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 刷り込み / 臨界期 / 甲状腺ホルモン / Rho / アクチン / 生化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、刷り込み学習の臨界期を開く甲状腺ホルモン(T3)に注目して、学習臨界期の分子基盤を解明することである。ある種の学習は、生後の限られた臨界期又は感受性期と呼ばれる時期にしか習得されず、その時期を過ぎると習得できなくなる。鳥類のヒナが、孵化直後に親を記憶して追いかける刷り込み学習はその典型的な例である。私たちは、刷り込み開始後、甲状腺ホルモン(T3)が脳内へ急速流入し、臨界期を開く決定因子となること、そして遺伝子的発現を伴わず速やかに作用し（nongenomic）、ヒナは記憶を獲得することを発見した。平成２７年度では、学習臨界期の開始を決定する分子機構の解明を試みた。私たちは、T3の脳内注入によりリン酸化が更新する蛋白の同定をフォスフォプロテオーム解析により行った。その結果、nucleotide diphosphate kinase2 (NDPK2) のリン酸化が亢進されることが分かった。NDPK2のキナーゼ活性を特異的阻害剤により抑制すると、刷り込みの感受性期が再び開かなくなることから、T3の下流で、臨界期を再び開く情報伝達経路に関わっていると考えられた。これまでに、代表者はRhoGTPaseファミリー蛋白質の一つであるRho キナーゼの活性阻害剤が、T3と同様にメモリープライミング活性を有することを見出している。今後は、Rhoキナーゼ情報伝達経路とNDPK2の関連を調べていこうと考えている。この成果は、Neurosci Lett. 2016 612:32-37にて報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２７年度は、刷り込み学習の臨界期を開く甲状腺ホルモン(T3)に注目して、学習臨界期の開始かかわる情報伝達経路の解明を行った。そのために、T3の脳内注入によりリン酸化が更新する蛋白の同定をフォスフォプロテオーム解析により試みた。その結果、甲状腺ホルモンの下流で、臨界期を再び開く情報伝達経路に関わるnucleotide diphosphate kinase2 (NDPK2) を同定し、この成果は、Neurosci Lett. 2016 612:32-37にて報告した。学習臨界期の開始かかわる情報伝達経路の解析が順調に進んでいると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、代表者はRhoGTPaseファミリー蛋白質の一つであるRho キナーゼの活性阻害剤が、T3と同様にメモリープライミング活性を有することを見出している。今後は、Rhoキナーゼ情報伝達経路とNDPK2の関連を調べていこうと考えている。さらに、Rhoキナーゼの活性阻害剤がメモリープライミング活性を持つことから、メモリープライミングが成立する過程では、神経微細構造が変化しているものと考えられる。T3やRhoキナーゼ阻害剤の一過的な脳内投与により、神経微細構造の量的変動と形態変化がどの程度おこるかを統計的に解析していく。また、Rhoキナーゼは、アクチンフィラメントの重合を促進し、アクチン細胞骨格のダイナミクスを調節する。アクチン骨格に影響があるかどうかを免疫染色などにより検討する。
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| Causes of Carryover |
平成２７年度は、プロテオーム解析を行い、NDPK2を甲状腺ホルモン下流情報伝達分子として同定し、一定の成果を得た。それ以降の解析を平成２８年度は精力的に進めていきたい。実際の神経細胞導入をアデノウイルスを用いて遺伝子導入していこうと考えており、ウイルスベクター作成、ウイルスの導入、行動とリンクした遺伝子発現解析といった一連の解析に物品費がかかると見込まれる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
メモリープライミングが成立する過程では、神経微細構造が変化しているものと考えられる。T3やRhoキナーゼ阻害剤の一過的な脳内投与により、神経微細構造の量的変動と形態変化がどの程度おこるかを統計的に解析していく。ウイルスベクター作成、ウイルスの導入、行動とリンクした遺伝子発現解析といった一連の解析に物品費がかかると見込まれる。また、Rhoキナーゼは、アクチンフィラメントの重合を促進し、アクチン細胞骨格のダイナミクスを調節する。アクチン骨格に影響があるかどうかを免疫染色などにより検討する。
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