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海馬シナプス可塑性におけるカルモデュリンキナーゼIIの役割

研究課題

研究課題/領域番号 11170244
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関熊本大学

研究代表者

福永 浩司  熊本大学, 医学部, 助教授 (90136721)

研究分担者 笠原 二郎  熊本大学, 医学部, 助手 (10295131)
山本 秀幸  熊本大学, 医学部, 講師 (60191433)
宮本 英七  熊本大学, 医学部, 教授 (50109659)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
2000年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワードlong-term potemtiation / CaMキナーゼII / CaMキナーゼIV / MAPキナーゼ / プロテインホスファターゼ / CREB / 海馬 / 学習 / long-term potentiation / NMDA受容体 / AMPA受容体 / シナプス可塑性 / クラスタリング分子 / SAP102 / PSD-95
研究概要

カルモデュリン(CaM)キナーゼIIは海馬シナプス伝達長期増強(LTP)の発現に関与している。LTPに伴うスバインでのAMPA受容体(GluR1)の発現はCaMキナーゼII依存性である。本研究ではシナプスにおけるCaMキナーゼIIの標的分子を明らかにして,神経活動依存性のシナプス再構成の分子素過程を追究寸ゐ。海馬LTPの誘発刺激で活性化されたCaMキナーゼIIはプロテインホスファターゼ2A(PP2A)の調節サブユニットB'を燐酸化して,活性を抑制すること見出した。B'は主に,海馬CA1錐体細胞の樹上突起に発現していた。PP2A活性の抑制はCaMキナーゼIIの自己燐酸化反応や他のプロテインキナーゼの活性化反応を介して,LTPの発現と維持に関与していると考えられる。海馬LTPにおける維持・固定のプロセスには転写調節因子,CREBの燐酸化反応が関与している。海馬でのCREB燐酸化酵素であるMAPキナーゼとCaMキナーゼIVの海馬LTPにおける活性化反応の時間経過について明らかにした。海馬LTP誘発刺激に伴って、MAPキナーゼとCaMキナーゼIVは一過性に活性化された。これに対してCREBの燐酸化反応は持続的であった。阻害剤を用いた実験から、LTP誘発直後のCREB燐酸化反応にはCaMキナーゼIVが持続的なCREB燐酸化反応にはMAPキナーゼとCaMキナーゼIVの両者が関与することが解った。今後は種々の学習モデルの学習獲得過程におけるCaMキナーゼII,IVとMAPキナーゼの活性化反応の時間的,空間的解析を行う予定である。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] K.Fukunaga: "Decreased protein phosphatase 2A activity in hippocampal long-term potentiation."J.Neurochem.. 74. 807-817 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kasahara: "Activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase IV in cultured rat hippocampal neurons."J.Neurosci.Res.. 59. 594-600 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukunaga: "Inhibition of neuronal nitric oxide synthase activity by 3-[2-[4-(3-chloro-2-methylphenyl)-1-piperazinyl] ethyl]-5, 6-dimethoxy-1-(4-imidazolylmethyl)-1H-indazole dihydrochloride 3.5 hydrate (DY-9760e), a novel neuroprotective agent, in vitro and in cultured neuroblastoma cells in situ."Biochem.Pharmacol.. 60. 693-699 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kanasaki: "Involvement of p38 mitogen-activated protein kinase activation in bromocriptine-induced apoptosis in rat pituitary GH3 cells."Biol.Reprod.. 62. 1486-1494 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takeuchi: "Identification of the isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat astrocytes and their subcellular localization."J.Neurochem.. 74. 2557-2567 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tabuchi: "Regulation of insulin secretion by overexpression of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in insulinoma MlN6 cells."Endocrinology. 141. 2350-2360 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] I.Munir: "Expression of cyclo-oxygenase 2 by prostaglandin E2 in human endometrial adenocarcinoma cell line HEC-1B."Biol.Reprod.. 63. 933-941 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Moriya: "Close linkage between calcium/calmodulin kinase II α/β and NMDA-2A receptors in the lateral amygdala and significance for retrieval of auditory fear conditioning."Eur.J.Neurosci.. 12. 3307-3314 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Q.Zhang: "Changes of free fatty acids and acyl-coas in rat brain hippocampal slice with tetraethy-lammonium-induced long-term potentiation."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 267. 208-212 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] I.Munir: "Signaling pathways affecting cyclooxygenase 2 expression in endometrial epithelial cells."Recent Res.Devel.Endocrinol.. 1. 261-272 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukunaga: "A working model of CaM kinase II activity in hippocampal long-term potentiation and memory."Neurosci.Res.. 38. 3-17 (2000)

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  • [文献書誌] 福永浩司: "海馬における神経活動依存性シナプス伝達効率の調節."蛋白質核酸酵素,増刊「神経回路形成と機能発達」. 45. 474-482 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.-I.Yokota: "Involvement of calcium-calmodulin protein kinase but not of mitogen-activated protein kinase in light-induced phase delay and per gene expression in the suprachiasmatic nucleus of hamster."J.Neurochem.. (in press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yonehara: "Involvement of mitogen-activated protein kinase in cAMP-induced hormone gene expression in rat pituitary GH3 cells."Endocrinology. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] E.Miyamoto: "Involvement of CaM kinase II and mitogen-activated protein kinase in hippocampal long-term potentiation. Neuroscientific Basis of Dementia (eds.: C.Tanaka,P.L.McGeer,Y.Ihara)"Birkhauser Verlag, Basel, Switzerland. 9 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M. 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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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Matsumoto: "Cloning from insulinoma cells of synapsin I associated with insulin secretory granules."J. Biol. Chem.. 274. 2053-2059 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N. Masuko: "Interaction of NE-dlg/SAP102, a neuronal and endocrine tissue-specific membrane-associated guanylate kinase protein, with calmodulin and PSD-95/SAP90: A possible regulatory role in molecular clustering at synaptic sites."J. Biol. Chem.. 274. 5782-5790 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J. Kasahara: "Differential effects of a calcineurin inhibitor on glutamate-induced phosphorylation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase in cultured rat hippocampal neurons."J. Biol. Chem.. 274. 9061-9067 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kuwahara: "A novel NE-dlg/SAP102-associated protein, p51-nedasin, related to the amidohydrolase superfamily, interferes with the association between NE-dlg/SAP102 and N-Methyl-D-aspartate receptor."J. Biol. Chem.. 274. 32204-32214 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J. Liu: "Differential roles of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II and mitogen-activated protein kinase activation in hippocampal long-term potentiation."J. Neurosci.. 19. 8292-8299 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Morioka: "Activities of calcineurin and phosphatase 2A in the hippocampus after transient forebrain ischemia."Brain Res.. 828. 135-144 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kanasaki: "Mitogen-activated protein kinase activation by stimulation with thyrotropin-releasing hormone in rat pituitary GH3 cells."Biol. of Reprod.. 61. 319-325 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I. Munir: "Mitogen-activated protein kinase activation and regulation of cyclooxygenase 2 expression by platelet-activating factor and hCG in human endometrial adenocarcinoma cell line HEC-1B."J. Reprod. Fertil.. 117. 49-59 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Q. Zhang: "Changes of free fatty acids and acyl-coas in rat brain hippocampal slice with tetraethylammonium-induced long-term potentiation."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 267. 208-212 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Fukunaga: "Current studies on a working model of CaM kinase II in hippocampal long-term potentiation and memory."Jpn. J. Pharmacol.. 79. 7-15 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 福永浩司: "海馬における神経活動依存性シナプスの伝達効率の調節"蛋白質核酸酵素,増刊「神経回路形成と機能発達」. 45. 474-482 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J. Kasahara: "Activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase IV in cultured rat hippocampal neurons."J. Neurosci. Res.. 59. 594-600 (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Fukunaga: "Decreased protein phosphatase 2A activity in hippocampal long-term potentiation."J. Neurochem.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Fukunaga: "Inhibition of neuronal nitric oxide synthase activity by DY-9760e, a novel neuroprotective agent, in vitro and in cultured neuroblastoma cells in situ."Biochem. Pharmacol.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kanasaki: "Involvement of p38 mitogen-activated protein kinase activation in bromocriptine-induced apoptosis in rat pituitary GH3 cells."Biol. of Reprod.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 宮本英七: "脳と神経:分子神経生物科学入門(編集:金子章道,川村光毅,植村慶一)第3章 神経情報の統合,5.脳可塑性"共立出版. 7 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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