2021 Fiscal Year Annual Research Report
PKA 局在を抑制する中枢神経特異的な短鎖ペプチドの機能解明
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20K22650
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
藤井 一希 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (10881609)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | 短鎖ペプチド / PKA / AKAP / 神経科学 / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年のゲノム情報の読み取り技術の革新的な進歩により、今まで見逃されてきたり全長 100 アミノ酸以下の短いペプチドをコードしうる多数の Open reading frame (ORF) の存在が報告されている。本研究では、新規に発見された中枢神経系限局的に発現する短鎖ペプチドであるA-kinase anchor protein inhibitor 1(Akain1) 遺伝子に着目し、その高次脳機能における役割を明らかにすることを目的としている。Akain1 は培養細胞系において、プロテインキナーゼA (PKA) の細胞内局在を打ち消すことから、内在性唯一の“負の PKA シグナル制御因子”と考えられるがその生理的意義は不明であった。脳機能におけるAkain1の役割を探索すべく、独自に作製したAkain1 欠損マウスを用いて複数の行動試験を組み合わせた網羅的行テストバッテリーを実施したところ、いくつかの行動表現型に異常が見られ、Akain1 が脳機能において重要な役割をもつことが示唆された。そこで、Akain1の脳内での発現様式を明らかにすべく、Akain1 ペプチド領域にエピトープタグ配列をノックイン (KI) したマウスを作製した。タグ抗体を用いた免疫染色により、大脳皮質の介在神経細胞や小脳のプルキンエ細胞に特異的にAkain1 が発現することが示唆された。また、Akain1特異的モノクロ－ナル抗体を作製し、内在性のAkain1 においても同様の細胞種でタンパク質レベルでの発現を確認し、Akain1の脳内での発現細胞を特定した。加えて、Akain1 欠損マウスの脳神経細胞において、PKA の細胞内局在が野生型と比較して変化していることが明らかになった。
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