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側頭葉てんかん脳での神経突起の形成異常と蛋白質燐酸化反応の分子細胞生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 09680766
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経化学・神経薬理学
研究機関熊本大学

研究代表者

山本 秀幸  熊本大学, 医学部, 講師 (60191433)

研究分担者 笠原 二郎  熊本大学, 医学部, 助手 (10295131)
福永 浩司  熊本大学, 医学部, 助教授 (90136721)
宮本 英七  熊本大学, 医学部, 教授 (50109659)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードNG108-15細胞 / 海馬 / 核内移行シグナル / カルモデュリンキナーザII / 細胞骨格蛋白質 / 神経突起形成 / 側頭葉てんかん / 脳由来神経栄養因子 / カルシウム / カルモデュリン / 転写調節 / 脳由来神経栄養因子(BDNF) / アルツハイマー病 / CaMキナーゼII / Cキナーゼ / MARCKS / 燐酸化特異抗体
研究概要

側頭葉てんかん脳では海馬領域において顆粒細胞の異常な神経突起形成が報告されている。Ca^<2+>、カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素II(CaMキナーゼII)は海馬領域に多量に存在する。本研究では側頭葉てんかんにおけるCaMキナーゼIIの病態生理学的意義を明らかにする目的で、本酵素の構造と機能について分子細胞生物学的に検討した。代表者らは平成8年度までにCaMキナーゼIIの生理的意義をPC12細胞を用いて検討し、本酵素が神経突起形成に関与することを見出した(J.Neurochem.1996)。さらに、PC12細胞に内在するCaMキナーゼIIは主にデルタサブユニットであることを報告した。平成9年度と10年度に得られた研究成果を要約すると、1)デルタサブユニットに対する抗体を作製し、本酵素の脳内での分布を検討した。2)分子生物学的に脳からデルタサブユニットの複数のアイソフォームをクローニングした。3)それぞれのアイソフォームをNG108-15細胞に過剰発現させ、細胞内での局在部位を検討した。その結果、デルタ3のみが核内に移行することが明らかになった。4)脳由来神経栄養因子(BDNF)は神経細胞の生存維持作用や神経突起形成などの分化促進作用を有する。NG108-15細胞を用いたBDNFの発現実験からアルファBやデルタ3などの核内に存在するアイソフォームがBDNFの遺伝子発現を増加させることが明らかになった。
これらの結果から、それぞれのアイソフォームは神経細胞内の特異的部位に局在することが示唆された。今後、側頭葉てんかん脳でのそれぞれのアイソフォームの変化を検討していく予定である。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] 山本秀幸: "脳のSer/Thrホスファターゼの役割" 細胞工学. 16. 210-216 (1997)

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  • [文献書誌] 山本秀幸: "カルシニューリンの構造と機能" 実験医学. 15. 592-597 (1997)

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  • [文献書誌] Hideyuki Yamamoto: "The antibody specific for myristoylated alanine-rich C Kinase substrate phosphorylated by protein kinase C : Activation of protein kinase C in smooth muscle cells in human coronary arteries." Arch.Biochem.Biophys.359. 151-159 (1998)

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  • [文献書誌] Yasuharu Oishi: "Hindlimb suspension induces the expression of multiple myosin heavy chain isoforms in single fibres of the rat soleus muscle." Acta Physiol.Scand.162. 127-134 (1998)

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  • [文献書誌] Seiji Inui: "Ig receptor binding protein 1 (α4) is associated with a rapamycin-sensitive signal transduction in lymphocytes through direct binding to the catalytic subunit of protein phosphatase 2A." Blood. 92. 539-546 (1998)

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  • [文献書誌] 山本秀幸: "細胞骨格蛋白質の脱燐酸化反応-微小管蛋白質の燐酸化と脱燐酸化反応を中心にして-" 蛋白質核酸酵素. 43. 1004-1012 (1998)

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  • [文献書誌] 後藤 恵: "カルシニューリンの構造と細胞機能調節" 蛋白質核酸酵素. 43. 1706-1714 (1998)

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  • [文献書誌] 山本秀幸: "選択的mRNAスプライシングによって生じるCa^<2+>/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII可変領域の多様性とその生理的意義 : アイソフォームの細胞内局在決定機構との関連について" 生化学. 70. 1349-1354 (1998)

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  • [文献書誌] 山本秀幸: "Ca^<2+>,カルモデュリン依存性蛋白リン酸化反応による脳由来神経栄養因子産生の調節機構" 医学のあゆみ. 別冊. 238-242 (1998)

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  • [文献書誌] Yusuke Takeuchi: "Nuclear localization of the δ subunit of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat cerebellar granule cells." J.Neurochem.72. 815-825 (1999)

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  • [文献書誌] Masao Ohmitsu: "Phosphorylation of myristoylated alanine-rich protein kinase C substrate by mitogen-activated protein kinase in cultured rat hippocampal neurons following stimulation of glutamate receptors." J.Biol.Chem.274. 408-417 (1999)

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  • [文献書誌] Kazuya Matsumoto: "Cloning from insulinoma cells of synapsin I associated with insulin secretory granules." J.Biol.Chem.274. 2053-2059 (1999)

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  • [文献書誌] M.Nakai: "Amyloid beta protein(25-35)phosphorylates MARCKS through tyrosine kinase-activated protein kinase C signaling pathway in microglia." J.Neurochem.(in press). (1999)

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  • [文献書誌] Eishichi Miyamoto: "Role of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in neuronal regulation.In : Kinases and Phosphatases in Lymphocyte and Neuronal Signaling" Springer-Verlag,Tokyo, 10 (1997)

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  • [文献書誌] H.Yamamoto and E.Miyamoto: "Role of Ser/Thr phosphatase in the brain. (in Japanese) (Special Issue "Cellular Biology of Protein Phosphatase, Advanced Elucidation of Role of Protein Dephosphorylation" [Supervisor : H.Yakura]" Saibo-Kogaku. 16. 210-216 (1997)

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  • [文献書誌] H.Yamamoto and E.Miyamoto: "Structure and function of calcineurin. (In Japanese) (Special Issue "New Functions of Calcineurin-Involvement in Nerve Plasticity and Apoptosis")" Jikkenn-Igaku. 15. 592-597 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto, H.Matsumura, T., Kugiyama, K., Oishi, Y., Ogata, N., yasue, H.and Miyamoto, E.: "The antibody specific for myristoylated alanine-rich C Kinase substrate phosphorylated by protein kinase C : Activation of protein kinase C in smooth muscle cells in human coronary arteries." Arch.Biochem.Biophys.359. 151-159 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oishi, Y., Ishihara, A., Yamamoto, H.and Miyamoto, E.: "Hindlimb suspension induces the expression of multiple myosin heavy chain isoforms in single fibres of the rat soleus muscle." Acta Physiol.Scand.162. 127-134 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inui, S., Sanjo, H., Maeda, K., Yamamoto, H., Miyamoto, E.and Sakaguchi N.: "Ig receptor binding protein 1 (alpha4) is associated with a rapamycin-sensitive signal transduction in lymphocytes through direct binding to the catalytic subunit of protein phosphatase 2A." Blood. 92. 539-546 (1998)

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  • [文献書誌] H.Yamamoto and E.Miyamoto: "Dephosphorylation of cytoskeletal proteins-Phosphorylation and dephosphorylation of microtubule proteins -. (in Japanese) (Special Issue "Structure and Function of Protein Phosphatases")." Tanpakushitsu Kakusan Kohso.43. 1004-1012 (1998)

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  • [文献書誌] S.Goto, H.Yamamoto, T.Hamasaki and E.Miyamoto: "Calcineurin-Structure and regulation of the cellular functions. (in Japanese) (Special Issue "Calcium Ion and Signal Transduction")." Tanpakushitsu Kakusan Kohso. 43. 1706-1714 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamamoto, Y.Takeuchi and E.Miyamoto: "Variable region of the Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II generated by alternative mRNA splicing : its role in the intracellular localization of different isoforms." Seikagaku. 70. 1349-1354 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamamoto, Y.Takeuchi and E.Miyamoto: "Regulation of expression of brain-derived neurotrophic factor by Ca^<2+> calmodulin-dependent protein phosphorylation. (in Japanese) ( Special Issue "The Regulation of Neural Cell Death")." Igaku-no-Ayumi.238-242 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeuchi, Y., Yamamoto, H., Matsumoto, K., Kimura, T., Katsuragi, S., Miyakawa, T.and Miyamoto, E.: "Nuclear localization of the delta subunit of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat cerebellar granule cells." J.Neurochem.72. 815-825 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohmitsu, M., Fukunaga, K., Yamamoto, H.and Miyamoto, E.: "Phosphorylation of myristoylated alanine-rich protein kinase C substrate by mitogen-activated protein kinase in cultured rat hippocampal neurons following stimulation of glutamate receptors." J.Biol.Chem.274. 408-417 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto, K., Ebihara, K., Yamamoto, H., Tabuchi, H., Fukunaga, K., Yasunami, M., Ohkubo, H., Shichiri, M and Miyamoto, E.: "Cloning from insulinoma cells of synapsin I associated with insulin secretory granules." J.Biol.Chem.274. 2053-2059 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai, M., Hojo, K., Yagi, K., Saito, N., Taniguchi, T., Terashima, A., Kawamata, T., Hashimoto, T., Maeda, K., Gschwendt, M., Yamamoto, H., Miyamoto, E.and Tanaka, C.: "Amyloid beta protein (25-35) phosphorylates MARCKS through tyrosine kinase-activated protein kinase C signaling pathway in microglia." J.Neurochem.(in press). (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyamoto, E., Fukunaga, K., Yamamoto, H., Yano, S.and Muller, D.: Role of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in neuronal regulation. In : Kinases and Phosphatases in Lymphocyte and Neuronal Signaling (ed. : H.Yakura). Springer-Verlag Tokyo, Tokyo, 252-261 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideyuki Yamamoto: "The antibody specific for myristoylated alanine-rich C Kinase substrate (MARCKS) phosphorylated by protein kinase C: Activationof protein kinase C in smooth muscle cells in human coronary arteries." Arch.Biochem.Biophys.359. 151-159 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Seiji Inui: "Ig receptor binding protein I (α4) is associated with a rapamycin-sensitive signaltransduction in lymphocytes through direct binding to the catalytic subunit of protein phosphatase 2A." Blood. 92. 539-546 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 山本秀幸: "選択的mRNAスプライシングによって生じるCa^<2+>/カルモデュリン依存症プロテインキナーゼIIの可変領域の多様性とその生理的意議 : アイソフォームの細胞内局在決定機構との関連について" 生化学. 70. 1349-1354 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yusuke Takeuchi: "Nuclear localization of the δ subunit of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat cerebellar granule cells." J.Neurochem.72. 815-825 (1999)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Masao Ohmitsu: "Phosphorylation of myristoylated alanine-rich protein kinase C substrate by mitogen-activated protein kinase in cultured rat hippocampal neurons following stimulation of glutamate receptors." J.Biol.Chem.274. 408-417 (1999)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuya Matsumoto: "Cloning from insulinoma cells of synapsin I associated with insulin secretory granules." J.Biol.Chem.274. 2053-2059 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 山本秀幸: "脳のSer/Thrホスファターゼの役割" 細胞工学. 16. 210-215 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山本秀幸: "カルシニューリンの構造と機能" 実験医学. 15. 592-597 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Eishichi Miyamoto: "Role of Ca^<2+>/calmodeulin-dependent protein kinase II in neuronal regulation, In: Kinases and Phosphatases in Lymphocyte and Neuronal Signaling" Springer-Verlag,Tokyo(Ed.H.Yakura), 10 (1997)

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      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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