カルシウム透過型AMPA受容体-カルビンジン情報伝達系の分子機構と生理的意義

• Project/Area Number: 15029266
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 岡戸 晴生 財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (60221842)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三輪 昭子 財団法人東京都医学研究機構, 研究員 (60142155)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥5,700,000 (Direct Cost: ¥5,700,000); Fiscal Year 2004: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2003: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: AMPA受容体 / カルビンジン / CREB / 核移行

Research Abstract

1)CalbindinD28kの共存によってカルシウム透過型AMPA受容体の細胞膜発現が増加している。このメカニズムを解明するためにカルシウムキレータであるBAPTAを細胞内に導入したところ、同様にカルシウム透過型AMPA受容体の細胞膜発現が増加した。従ってAMPA受容体の膜発現を促進するCalbindinD28kの作用はカルシウム緩衝作用であることが推測される。
2)In vivoにおけるCalbindinD28kとCREBのリン酸化を解析した。胎生15日より生後一ヶ月間暗所で飼育したマウスに光り刺激を加え、30分ののちにブアン固定液で灌流固定し、CalbindinD28kとリン酸化CREBの免疫2重染色を行なったところ、CalbindinD28kの核移行とCREBのリン酸化が相関した。このことはカルビンジンの核移行が生理的に機能的意義を有している可能性を示している。
本研究におけるカルシウム透過型AMPA受容体の活性化に伴うカルビンジンの核移行、それに付随するCREBのリン酸化は、カルビンジンがカルシウムセンサーとして機能している可能性を示している。
以上のことから、神経活動に伴う遺伝子発現の活性化に「カルシウム透過型AMPA受容体-カルビンジン情報伝達系」という新たな情報伝達系が機能していることを提唱する。

Research Products

• [Journal Article] The subfomical organ is the primary locus of sodium-level sensing by Nax sodium channels for the control of salt-intake behavior. (2004)
  • Author(s): Hiyama TY, Watanabe E, Okado H, Noda M.
  • Journal Title: J Neurosci. 24(42) Pages: 9276-9281
• [Journal Article] Newly-formed axonal branches of rat sciatic neurons sprouting in the spinal cord after peripheral axotomy. (2004)
  • Author(s): Zenzai K, Shibata M, Okado H, Endo N, Hirano S.
  • Journal Title: Scand J Plast Reconstr Surg Hand Surg. 38(3) Pages: 192-234
• [Journal Article] Distinct aggregation and cell death patterns among different types of primary neurons induced by mutant huntingtin protein. (2004)
  • Author(s): Tagawa K, Hoshino M, Okuda T, Ueda H, Hayashi H, Engemann S, Okado H, Ichikawa M, Wanker EE, Okazawa H
  • Journal Title: J Neurochem. 89(4) Pages: 974-987
• [Journal Article] Sequential exocytosis of insulin granules is associated with redistribution of SNAP25. (2004)
  • Author(s): Takahashi N, Hatakeyama H, Okado H, Miwa A, Kishimoto T, Kojima T, Abe T, Kasai H.
  • Journal Title: J Cell Biol. 165(2) Pages: 255-262
• [Publications] Saito et al.: "Transfer of NMDAR2 cDNAs increases endogenous NMDAR1 protein and induces expression of functional NMDA receptors in PC12 cells."Brain Res Mol Brain Res.. 110. 159-168 (2003)