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グルタミン酸受容体の細胞内情報伝達機構と調節に関する分子生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 07044247
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 医化学一般
研究機関京都大学

研究代表者

中西 重忠  京都大学, 医学研究科 (20089105)

研究分担者 森吉 弘毅  京都大学, 医学研究科, 助手 (50263091)
横井 峰人  京都大学, 医学研究科, 助手 (40283618)
笹井 芳樹  京都大学, 医学研究科, 助教授 (20283616)
CARON Marc  デューク大学医学センター, ハワードヒューズ医学研究所, 教授
CARON Marc G  デューク大学, 医学センター・ハワードヒューズ医学研究所, 教授
影山 龍一郎  京都大学, 医学研究科, 助教授 (80224369)
別所 康全  京都大学, 医学研究科, 助手 (70261253)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
1997年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1996年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1995年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワードグルタミン酸受容体 / 細胞内情報伝達系 / 酵母2-ハイブリッド法 / AMPA受容体 / メタボトロピック受容体 / 蛋白-蛋白相互作用 / Ca^<2+>情報伝達 / 神経伝達物質放出 / NMDA受容体 / カルモデュリン / Ca^<2+>情報伝達系 / 酵母2‐バイブリッド法 / 蛋白‐蛋白相互作用
研究概要

グルタミン酸受容体は神経の興奮を伝達する受容体として働き、記憶・学習という高次脳機能や神経細胞死を制御する中枢神経系の重要な受容体である。本研究は、Nash博士の参加(平成7年5月から1年間滞在)も含め、相手側MarcCaron博士との共同研究のもとに、グルタミン酸受容体の細胞内情報伝達系と調節機構を明らかにすることを目的としたものである。具体的には、1.受容体の燐酸化による調節機構、2.受容体の活性化による細胞内情報伝達系の制御機構、3.細胞内情報伝達系の調節による脳神経機能のメカニズムを明らかにすることであり、得られた結果をまとめると以下の通りである。
1.メタボトロピック型受容体の中で、mGluR1とmGluR5は共にIP_3細胞内情報伝達系に共役し、細胞内Ca^<2+>を増加させる。mGluR1とmGluR5を発現させた細胞を比較することにより、mGluR5はmGluR1と異なりCa^<2+>の増加がoscillatoryな反応を示すこと、又この反応はプロテインキナーゼCによるmGluR5の特異的なスレオニンの燐酸化によって引き起こされることを明らかにした。さらにastrocyteの培養系を用い、mGluR5は神経細胞においてもoscillatoryなCa^<2+>応答を示すことを明らかにした。以上の結果は、Ca^<2+>のoscillatoryな反応をもたらす標的蛋白を初めて同定し、そのメカニズムを明らかにしたものである。
2.yeast two hybrid systemを用い、AMPA型グルタミン酸受容体の中でCa^<2+>の透過に重要な役割を果たすGluR2サブユニットと神経伝達物質の分泌を調整するNSF蛋白が結合することを明らかにした。さらにNSFはAMPA型グルタミン酸受容体のチャンネル活性を抑制することを示し、伝達物質放出の新しい調節メカニズムを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] K. Takebayashi, et al.: "Conversion of ectoderm into a neural fate by ATH-3 a vertebrate basic helix-loop-helix gene homologous to Drosophila proneural gene atonal." EMBO J.16. 348-395 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Iwakabe, et al.: "Impairment of pupillary responses and optokinetic nystagmus in the mGluR6-deficient mouse." Neuropharmacology. 36. 135-143 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ueda, et al.: "The mGluR6 5' upstream transgene sequence directs a cell-specific and developmentally regulated expression in retinal rod and ON-type cone bipolar cells." J. Neurosci.17. 3014-3023 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakanishi, et al.: "Functions and roles of glutamate receptors in synaptic transmission and plasticity." Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. 61. 67-75 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakahara, et al.: "The metabotropic glutamate receptor mGluR5 induces calcium oscillations in cultured astrocytes via protein kinase C phosphorylation." J. Neurochem.69. 1467-1475 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takebayashi, et al.: "Conversion of ectoderm into a neural fate by ATH-3, a vertebrate basic helix-loop-helix gene homologous to Drosophila proneural gene atonal." EMBO J.16. 384-395 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Iwakabe, et al.: "Impairment of pupillary responses and optokinetic nystagmus in the mGluR6-deficient mouse." Neuropharmacology. 36. 135-143 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ueda, et al.: "The mGluR6 5' upstream transgene sequence directs a cell-specific and developmentally regulated expression in retinal rod and ON-type cone bipolar cells." J.Neurosci.17. 3014-3023 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakanishi, et al.: "Functions and roles of glutamate receptors in synaptic transmission and plasticity." Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. 61. 67-75 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakahara, et al.: "The metabotropic glutamate receptor mGluR5 induces calcium oscillations in cultured astrocytes via protein kinase C phosphorylation." J.Neurochem.69. 1467-1475 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takebayashi, et al.: "Conversion of ectoderm into a neural fate by ATH-3,a vertebrate basic helix-loop-helix gene homologous to Drosophila proneural gene atonal." EMBO J.16. 384-395 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Iwakabe, et al.: "Impairment of pupillary responses and optokinetic nystagmus in the mGluR6-deficient mouse." Neuropharmacology. 36. 135-143 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ueda, et al.: "The mGluR6 5' upstream transgene sequence directs a cell-specific and developmentally regulated expression in retinal rod and ON-type cone bipolar cells." J.Neurosci.17. 3014-3023 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakanishi, et al.: "Functions and roles of glutamate receptors in synaptic transmission and plasticity." Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. 61. 67-75 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakahara, et al.: "The metabotropic glutamate receptor mGluR5 incluces calcium oscillations in cultured astrocytes via protein kinase C phosphorylation." J.Neurochem.69. 1467-1475 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Koki Moriyoshi,et al.: "Labeling neural cells using adenoviral gene transfer of membrane-targeted GFP." Neuron. 16. 255-260 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Atsushi Nishimune,et al.: "Detection of protein-protein interactions in the nervous system using the two-hybrid system." Trends Neurosci.19. 261-266 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Mineto Yokoi,et al.: "Impairment of hippocampal mossy fiber LTD in mice lacking mGluR2." Science. 273. 645-647 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeki Kawabata,et al.: "Calcium oscillations controlled by phosphorylation of metabotropic glutamate receptors." Nature. 383. 89-92 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Kadotani,et al.: "Motor discoordination results from combined gene disruption of the NMDA receptor NR2A and NR2C subunits,but not from single disruption of the NR2A or NR2C subunit." J.Neurosci.16. 7859-7867 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shigetada Nakanishi,et al.: "Functions and roles of glutamate receptors in synaptic transmission and plasticity." Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shigetada Nakanishi, et al.: "Second‐order neurons and receptor mechanisms in visual and olfactory information processing." Trends in Neuroscience. 18. 359-364 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Masayuki Masu, et al.: "Specific deficit of the ON response in visual transmission by targeted disruption of the mGluR6 gene." Cell. 80. 757-765 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Mineto Yokoi, et al.: "Refinement of odor molecule tuning by dendrodendritic synaptic inhibition in the olfactory bulb." Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92. 3371-3375 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihito Tokita, et al.: "Characterization of excitatory amino acid neurotoxicity in N‐methyl‐D‐aspartate receptor‐deficient mouse cortical neuronal cells." European Journal of Neuroscience. 8. 69-78 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Koki Moriyoshi, et al.: "Labeling neural cells using adenoviral gene transfer of membrane‐targeted GFP." Neuron. 16. 255‐260 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Naohiro Sekiyama, et al.: "Structure‐activity relationships of new agonists and antagonists of different metabotropic glutamate receptor subtypes." British Journal of Pharmacology. (in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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