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神経細胞におけるIP_3受容体の分子機構と情報伝達発生・文化におけるその役割

研究課題

研究課題/領域番号 02101001
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
研究機関東京大学 (1992-1994)
大阪大学 (1990-1991)

研究代表者

御子紫 克彦 (御子柴 克彦)  東京大学, 医科学研究所, 教授 (30051840)

研究分担者 廣澤 一成 (広澤 一成 / 広沢 一成 / 廣澤 一茂)  東京大学, 医科学研究所・, 教授 (30009980)
研究期間 (年度) 1990 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
252,000千円 (直接経費: 252,000千円)
1994年度: 41,000千円 (直接経費: 41,000千円)
1993年度: 55,000千円 (直接経費: 55,000千円)
1992年度: 41,000千円 (直接経費: 41,000千円)
1991年度: 45,000千円 (直接経費: 45,000千円)
1990年度: 70,000千円 (直接経費: 70,000千円)
キーワードカルシウムシグナリング / イノシトール3リン酸 / 小胞体 / イノシトール3リン酸レセプター / カルシウムチャネル / 小脳ミュータントマウス / 海馬錐体細胞 / 小脳プルキンエ細胞 / イノシトール3リン酸レセブター / カルシュウムチャネル / アルツハイマー病 / IP3レセプタ- / カルシウム / IP3 / カルシウム放出能 / IP3(イノシトール3リン酸)レセプター / Ca^<2+>放出 / 受精現象 / Ca^<2+>波 / Ca^<2+>振動 / IP3(イノシトール3リン酸) / Ca^<2+>チャネル / 卵の活性化 / イノシト-ル3リン酸(IP_3) / イノシト-ル3リン酸(IP_3)レセプタ- / 滑面小胞体 / 人工脂質二重膜 / 細胞内膜系
研究概要

小脳プルキンエ細胞を変性脱落するミュータントマウス(pcd,nervous)で欠損している高分子の膜蛋白質をみつけ、これがIP_3受容体であることを明らかにしてきた。また、IP_3受容体のcDNAをクローニングし、その全一次機構を決定した。このcDNAを培養細胞中で形質発現させ、発現する蛋白がIP_3結合活性をもつとともにIP_3誘導Ca^<2+>チャネル活性をもつことも示した。IP_3受容体の分子構造の解折から、IP_3結合領域やcAMP依存性リン酸化などの調節領域、Ca^<2+>などのチャネル領域などのドメイン構造の存在を明らかにした。さらに、IP_3受容体のスプライシング・サブタイプを見つけ、それが細胞・組織特異的、脳の発達段階特異的に発現していることも明らかにした。
更に受精及び発生における、IP_3受容体を調べる目的で、アフリカツメガエル卵母細胞に発現しているIP_3受容体のcDNAをクローニングし、cDNA(9kb)の全塩基配列を決定した。細胞へのcDNAトランスフェクションにより、IP_3結合能を有する蛋白質をコードしていることが明らかとなった。抗体を用いた免疫組織科学的解析により、卵母細胞及び卵細胞において、細胞表層部と中央部に陽性の反応が見られた。この局在は受精時に発生するカルシウム波の発生と密接な関係があると考えられた。アンチセンスオリゴヌクレチオドを予め卵母細胞へ注入することにより、卵母細胞のIP_3注入による活性化が抑制された。また、ハムスター卵内へ抗IP_3受容体を注入することにより、Ca^<2+>波、Ca^<2+>oscillationも阻害できることから、IP_3受容体が受精にひきつづく一連の発生現象に重要な役割を果たしていることが考えられた。各種IP_3受容体のミュータントを作製し、更に、金コロイド法によりIP_3受容体は6回膜貫通蛋白質であることが明らかとなった。

報告書

(6件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] Miyawaki,A.,Furuichi,T.,Maeda,N&Mikoshiba,K.: "Expressed cerebellar-type inositol 1,4,5-trisphosphate receptor,p400 has calcium release activity in a fibroblastL cell line." Neuron. 5. 11-18 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyawaki,A.,Furuichi,T.,Ryou,Y.,Yoshikawa,S.,Nakagawa,T.,Saitoh,T.&Mikoshiba,K.: "Structure-function relationship of the mouse inostiol 1,4,5-trisphosphate receptor." Proc.Natl.Acad.Sci.88. 4911-4915 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakanishi,S.,Maeda,N.&Mikoshiba,K.: "Immunohistochemical Iocalization of an inositol 1,4,5-trisphosphate receptor,P400 in neural tissue:studies in developing and adult mouse brain." J.Neuroscience. 11. 2075-2086 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa,T.,Okano,H.,Furuichi,T.,Aruga,J.&Mikoshiba,K.: "The subtypes of the mouse inositol 1,4,5-trisphosphate receptor are expressed in a tissue-specific and developmentally specific manner." Proc.Natl.Acad.Sci.88. 6244-6248 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyazaki,S.,Yuzaki,M.,Nakada,K.,Shirakawa,H.,Nakanishi,S.,Nakade,S.&Mikoshiba,K.: "Block of Ca^<2+> wave and Ca^<2+> oscillation by antibody to the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor in fertilized hamster eggs." Science. 257. 251-255 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kume,S.,Muto,A.,Aruga,J.,Nakagawa,T.,Michikawa,T.,Furuichi,T.,Nakade,S.,Okano,H.& Mikoshiba,K.: "The xenopus IP_3 recepter:structure,function and localization in oocytes and egss." Cell. 73. 555-570 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyawaki, A., Furuichi, T.Maeda, N.& Mikoshiba, K.: "Expressed cerebellar-type inositol 1,4,5-trisphosphate eceptor, P400 has calcium release activity in a fibroblast L cell line." Neuron. 5. 11-18 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyawaki, A., Furuichi, T., Ryou, Y., Yoshikawa, S., Nakagawa, T., Saitoh, T.& MIkoshiba, K.: "Structure-function relatonships of the mouse inositol 1,4,5-trisphosphate receptor." Proc.Natl.Acad.Sci.88. 4911-4915 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakanishi, S., Maeda, N.& Mikoshiba, K.: "mmunohistochemical localization of an inositol 1,4,5-trisphosphate receptor, P400 in neural tissue : studies in developing and adult mouse brain" J.Neuroscience. 11. 2075-2086 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa, T., Okano, H., Furuichi, T., Aruga, J.& Mikoshiba, K.: "The subtypes of the mouse inositol 1,4,5-trisphosphate receptor are expressed in a tissue-specific and developmentally specific manner." Proc.Natl.Acad.Sci.88. 6244-6248 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyazaki, S., Yuzaki, M., Nakada, K., Shirakawa, H., Nakanishi, S., Nakade, S.& Mikoshiba, K.: "Block of Ca2+ wave and Ca2+ oscillation by antibody to the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor in fertilized hamster eggs." Science. 257. 251-255 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kume, S., Muto, A., Aruga, J., Nakagawa, T., Michikawa, T., Furuichi, T., Nakade, S., Okano, H.& Mikoshiba, K.: "The xenopus IP3 receptor : structure, function and localization in oocytes and eggs. H.& Mikoshiba, K." Cell. 73. 555-570 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wojcikiewicz,R.,Furuichi,T.,Nakade,S.,Mikoshiba,K.&Nahorski,S.: "Muscarinic receptor activation down-regulates the type I inositol 1,8,5,-trisphosphate receptor by accelerating its degration." J.Biol.Chem.269. 7963-7969 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto-Hino,M.,Sugiyama,T.,Hikichi,K.,Matteri,G.M.,Hasegawa,K.,Sekine,S.,Sakurada,K.,Miyawaki,A.,Furuichi,T.,Hasegawa,M.&Mikoshiba,K.: "Cloning and characterization of human type 2 and type 3 inositol 1,8,5,-trisphosphate receptors." Receptors and Channels.2. 9-22 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nakade,S.,Rhee,S.K.,Hamanaka,H.&Mikoshiba,K.: "Cyclic AMP-dependent phosphlylation of an immunoaffinity purified type I homotetrameric inositol 1,8,5,-trisphosphate receptor increases Ca^<2+> flux in reconstituted lipid vesicles." J.Biol.Chem.296. 6735-6742 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Furuichi,T.,Furutama,D.,Hakamata,Y.,Nakai,J.,Takeshima,H.,&Mikoshiba,K.: "Multiple types of ryanodine receptor/Ca^<2+> release channels are differentially expressed in rabbit brain." J.Neurosci.14. 4794-4805 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] MIchikawa,T.,Hamanaka,H.,Otsu,H.,Yamamoto,A.,Miyawaki,A.,Furuichi,T.,Tashiro,Y.,& Mikoshiba,K.: "Transmembrane topology and site of N-Giycosylation of inositol 1,8,5,-trisphosphate receptor." J.Biol.Chem.269. 9184-9189 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda,M.,Aruga,J.,Niinobe,M.,Aimoto,S,and Mikoshiba,K.: "Inositol-1,3,8,5-tetrakisphosphate binding to C2B domain of IP8Bp/synaptotagmin II." J.Biol.Chem.269. 29206-29211 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Fujita,Y.et al.: "Primary Structure and Functional Expression of the ω-Conotoxin-Sensitive N-Type Calcium Channel from rabbit Brain." Neuron. 10. 585-598 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kume,S.et al.: "The Xenopus IP_3 Receptor:structure,function and localization in oocytes and eggs." Cell. 73. 555-570 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Wojcikiewicz,R.et al.: "Muscarinic receptor activation down-regulates the type I inositol 1,4,5-trisphosphate receptor by accelerating its degradation." J.Biol.Chem.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nakade,S.et al.: "Cyclic AMP-dependent phospholylation of an immunoaffinity purified type I homotetrameric inositol 1,4,5-trisphosphate receptor increases Ca2^+ flux In reconstiuted lipid vesicles." J.Biol.Chem.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Michikawa,T.et al.: "Transmembrane topology and sites of N-glycosylation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor." J.Biol.Chem.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Uchida,S.et al.: "Cloning and expression of a protein kinase C-regulated chloride channel abundantly expressed in rabbit brain." Neuron. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Miyazaki,S.: "Block of Ca^<2+>wave and Ca^<2+>oscillation by antibody to the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor in fertilized hamster eggs." Science. 257. 251-255 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshikawa,S.: "Molecular cloning and characterization of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor in Drosophila melanogaster." J.Biol.Chem.267. 16613-16619 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Fujimoto,T.: "Localization of Inositol 1,4,5-trisphosphate receptor-like protein in plasmealemmal caveolae." J.Cell Biol.119. 1507-1513 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Wojcikiewicz,R,J,H.: "Inositol 1,4,5-trisphosphate receptor immunoreactivity in SH-SY5Y human neuroblastoma cells is reduced by chronic muscarinic receptor activation." J.Neurochem.59. 383-386 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Furuichi,T: "Widespread expression of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1 gene(insp3rl)in the mouse central nervous system." Receptors and Channels.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] White,A.M.: "Comparison of Ins(1,4,5)P3 receptors from rat cerebellum and bovine adrenal cortex." Biochim.Biophys.Acta.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Mikoshiba,K.: "Interactions among cell signalling systems" John Wiley & Sons, 268 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Mikoshiba,k.,Miyawaki,A.,Furuichi,T.,Ryou,Y.: "Structure-function relationships of the mouse inositol 1,4,5-Trisphosphate receptor." Proc.Natl.Acad.Sci.88. 4911-4915 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Mikoshiba,K.,Mori,Y.,Friedrich,T.,Kim,M-S.: "Primary structure and functional expression from complementary DNA of a brain calcium channel." Nature. 350. 398-402 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Mikoshiba,K.,Nakanishi,S.,Maeda,N.: "Immunohistochemical localization of an inositol 1,4,5-trisphosphate receptor,P_<400>,in neural tissue:studies in developing and adult mouse brain" J.Neuroscience. 11. 2075-2086 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Mikoshiba,K.,Nakagawa,T.,Okano,H.,Furuichi,T.: "The subtypes of the mouse inositol 1,4,5-trisphosphate receptor are expressed in a tissue-specific and developmentally specific manner" Proc.Natl.Acad.Sci.88. 6244-6248 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Mikoshiba,K.,Nakagawa,T.,Shiota,C.,Okano,H.: "Differential localization of alternative spliced Transcripts encoding inositol 1,4,5-trisphosphate receptors in mouse cerebellum and hippocampus:in situ hybridization study" J.Neurochemistry. 57. 1807-1810 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Mikoshiba,K.,Yamamoto,A.,Otsu,H.,Yoshimori,T.: "Stacks of flattened smooth endoplasmic reticulum highly enriched in inositol 1,4,5-trisphosphate (InsP_3) receptor in mouse cerebellar pukinje cells." Cell Struct.Funct.16. 419-432 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 御子柴 克彦: "神経系の形成と統合(岩波講座分子生物科学10)" 岩波書店, 194 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 御子柴 克彦: "イオンチャネルとレセプタ-" 羊士社(実験医学), (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Teiichi Furuichi: "Primary structure and functional expression of the inositol 1,4,5ーtrisphosphateーbinding protein P_<400>" Nature. 342. 32-38 (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuaki Maeda: "A cerebellar Purkinje cell marker P_<400> protein is an inositol 1,4,5ーtrisphosphate (InsP_3) receptor protein.Purification and characterization of InsP_3 receptor complex" The EMBO Journal. 9. 61-67 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Atsushi Miyawaki: "Expressed Cerebellarーtype Inositol 1,4,5ーTrisphosphate Receptor,P_<400>,Has Calcium Release Activity in a Fibroblast L Cell Line" Neuron. 5. 11-18 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroko Otsu: "Immunogold Localization of Inositol 1,4,5ーTrisphosphate (InsP_3) Receptor in Mouse Cerebellar Purkinje Cells Using Three Monoclonal Antibodies" CELL STRUCTURE AND FUNCTION. 15. 163-173 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuaki Maeda: "Structural and Functional Characterization of Inositol 1,4,5ーTrisphosphate Receptor Channel from Mouse Cerebellum" THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY. 266. 1109-1116 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji Nakade: "Involvement of Cーterminus of inositol 1,4,5ーtrisphosphate receptor in Ca^<2+> release analyzed by region specific monoclonal antibodies" Biochemical Journal.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 御子柴 克彦: "分子神経生物学" 丸善, 396 (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 御子柴 克彦: "神経生化学マニュアル" 羊土社, 263 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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