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カテコールアミン神経伝達による高次脳機能の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 11480231
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

小林 和人  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (90211903)

研究分担者 八十島 安伸  福島県立医科大学, 医学部, 講師 (00273566)
松下 夏樹  福島県立医科大学, 医学部, 講師 (40271556)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2001年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワードドーパミン / ノルアドレナリン / 大脳基底核 / 長期記憶 / ドーパミン受容体 / 核内受容体 / イムノトキシン細胞標的法 / Cre-loxPシステム / 遺伝子ターゲティング / ドーパミンD2受容体 / 条件学習 / アドレナリン受容体
研究概要

カテコールアミン(ドーパミン、ノルアドレナリン)神経伝達は、種々の高次脳機能および脳の機能発達において重要な役割を持つ。また、これらの神経系の異常は、パーキンソン病、分裂病などの神経精神疾患の発病に深く関係する。しかし、カテコールアミンが複雑な脳機能を制御する分子細胞機構については十分に理解されていない。本研究では、これらの問題解明のために、マウス遺伝子操作の技術を用いて、カテコールアミンが媒介する運動と記憶学習の制御について分子遺伝学的な研究に取り組んだ。第一に、カテコールアミン合成に異常を持つ遺伝子変異マウスを用いて、ドーパミンの生後発育期における運動と情動学習における必須の役割を明らかにするとともに、ノルアドレナリンは長期記憶の保持および再生に重要な役割を持つことを明らかにした。第二に、ドーパミンが神経回路機能を調節する分子細胞機構を明らかにするために、ドーパミンD2受容体を発現するニューロンを誘導的に除去することにより、線条体-淡蒼球ニューロンが大脳基底核機能の双方向性制御に重要な役割を持つことを明らかにした。同様のアプローチを用いて、線条体におけるGABA性介在ニューロンの役割の解明を試みた。また、ドーパミンD4受容体の遺伝子ノックアウトマウスの解析から、本受容体は精神薬に依存する行動変化に必須の役割を持つことを見出した。第三に、ドーパミンニューロンの機能調節に重要な因子を同定する一環として、核内受容体のメンバーであるNurr1がカテコールアミン合成の律速酵素であるチロシン水酸化酵素遺伝子の活性化因子であることを明らかにした。第四に、マウスの遺伝子操作を利用した新しい実験系の開発に取り組み、緑色蛍光タンパク質を利用したドーパミンニューロンの可視化とその応用技術を確立した。Internal ribosome entry siteを利用した遺伝子発現系を利用し、イムノトキシン細胞標的法の改良を行なった。部位特異的遺伝子組換え系(Cre-loxPシステム)を応用して、カテコールアミンニューロンに特異的な条件的遺伝子ターゲティングシステムを開発した。このシステムを利用し、種々のシグナル伝達分子および転写因子の機能解析に応用した。これらの技術は、今後、カテコールアミン神経伝達による高次脳機能の制御を分子細胞レペルで解明していくために有益なアプローチを提供する。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (52件)

  • [文献書誌] Kobayashi, K., Sano, H.: "Dopamine deficiency in mice"Brain Dev.. 22・1. S54-S60 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, K.et al.: "Modest neuropsychological deficits caused by reduced noradrenaline metabolism in mice heterozygous for a mutated tyrosine hydroxvlase gene"J.Neurosci.. 20・6. 2418-2426 (2000)

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  • [文献書誌] Iwawaki, T.et al.: "Identification of a potential Nurr1 response element that activates the tyrosine hydroxylase gene promoter in cultured cells"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 274・3. 590-595 (2000)

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  • [文献書誌] Usukiura, J.et al.: "Direct imaging of phosphorylation-dependent conformational change and DNA binding of CREB by electron microscopy"Genes to Cells. 5・6. 515-522 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sawamoto, K.et al.: "Visualization, direct isolation.and transplantation of midbrain dopaminergic neurons"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 98・11. 6423-6428 (2001)

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  • [文献書誌] Kobayashi, T.et al.: "Efficient ablation by immunotoxin-mediated cell targeting of the cell types that express human interleukin-2 receptor depending on the internal ribosome entry site"J.Gene Med.. 3・5. 505-510 (2001)

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  • [文献書誌] Kobayashi, K.: "Role of catecholamine signaling in brain and nervous system funictions : new insights from mouse molecular genetic study"J.Invest.Dermatol.. 6・1. 117-121 (2001)

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  • [文献書誌] Kobayashi, K., Yasoshima, Y.: "The central noradrenaline system and memory consolidation"Neuroscientist. 7・5. 371-376 (2001)

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  • [文献書誌] Kobayashi, K., Kobayashi, T.: "Genetic evidence for noradrenergic control of long-term memory consolidation"Brain Dev.. 23・1. S16-S23 (2001)

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  • [文献書誌] Ishiguro, H.et al.: "Age-dependent and tissue-specific CAG repeat instability occurs in mouse knock-in for a mutant Huntington's disease gene"J.Neurosci.Res.. 65・4. 289-297 (2001)

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  • [文献書誌] 小林 和人: "神経伝達物質としてのドパミン"Lisa. 7・1. 2-7 (2000)

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  • [文献書誌] 佐野裕美, 小林和人: "ドーパミン神経伝達による大脳基底核機能制御の分子神経機構:マウス遺伝学からのアプローチ"脳の科学. 23・12. 1077-1085 (2001)

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  • [文献書誌] Kobayashi, K., Nagatsu, T.: "Progress in Gene.Therapy -Basic and Clinical Frontiers -"VSP. 556 (2000)

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  • [文献書誌] 小林和人: "脳の動態を見る:記憶とその障害の分子機構"医学書院. 224 (2001)

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  • [文献書誌] Kobayashi, K. and Sano, H.: "Dopamine deficiency in mice"Brain Dev. 22(1). S54-60 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [文献書誌] KobaYashi, K. et al: "Modest neuropsychological deficits caused by reduced noradrenaline metabolism in mice heterozygous for a mutated tyrosine hydroxylase gene"J. Neurosci. 20(6). 2418-2426 (2000)

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  • [文献書誌] Iwawaki, T. et al.: "Identification of a potential Nurrl response element that activates thetyrosine hydroxylase gene promoter in cultured cells"Biochem. Biophys. Res. Commun. 5(6). 515-522 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Usukura, J. et al.: "Direct imaging of phosphorylation-dependent conformational change and DNA binding of CREB by electron microscopy"Genes to Cells. 5(6). 515-522 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sawanfoto, K. et al: "Visualization, direct isolation, and transplantation of midbrain dopaminergic neurons"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98(11). 6423-6428 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, T. et al: "Efficient ablation by immunotoxin-mediated cell targeting of the cell types that express human interleukin-2 receptor depending on the internal ribosome entry site"J. Gene Med. 3(5). 505-510 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, K.: "Role of catecholamine signaling in brain and nervous system functions: new insights from mouse molecular genetic study"J. Invest. Dermatol. 6(1). 117-121 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, K. and Yasoshima, Y.: "The central noradrenaline system and memory consolidation"Neuroscientist. 7(5). 371-376 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobaydshi, K. and Kobayashi. T.: "Genetic evidence for noradrenergic control of long-term memory consolidation"Brain Dev. 23(1). 16-23 (2001)

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  • [文献書誌] Ishigurp, H. et al.: "Age-dependent and tissue-specific CAG repeat Instability occurs in mouse knock-in for a mutant Huntington's disease gene"J. Neurosci. Res. 65(4). 289-297 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, K. and Nagatsu, T: "Transgenic resucue of tyrosine hydroxylase-deficient mice : application for generating animal models with catecholamine dysfunction"Progress in Gene Therapy -Basic and Clinical Frontiers- (ed, Bertolotti, R.), VSP, Utrechy. 267-288 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, K., Sano, H.: "Dopamine deficiency in mice"Brain Dev.. 22・1. S54-S60 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, K. et al.: "Modest neuropsychological deficits caused by reduced noradrenaline metabolism in mice heterozygous for a mutated tyrosine hydroxylase gene"J. Neurosci.. 20・6. 2418-2426 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Iwawaki, T. et al.: "Identification of a potential Nurr1 response element that activates the tyrosine hydroxylase gene promoter in cultured cells"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 274・3. 590-595 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Usukura, J. et al.: "Direct imaging of phosphorylation-dependent conformational change and DNA binding of CREB by electron microscopy"Genes to Cells. 5・6. 515-522 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sawamoto, K. et al.: "Visualization, direct isolation. and transplantation of midbrain dopaminergic neurons"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98・11. 6423-6428 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, T. et al.: "Efficient ablation by immunotoxin-mediated cell targeting of the cell types that express human interleukin-2 receptor depending on the internal ribosome entry site"J. Gene Med.. 3・5. 505-510 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, K.: "Role of catecholamine signaling in brain and nervous system functions : new insights from mouse molecular genetic study"J. Invest. Dermatol.. 6・1. 117-121 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, K., Yasoshima, Y.: "The central noradrenaline system and memory consolidation"Neuroscientist. 7・5. 371-376 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, K., Kobayashi.T.: "Genetic evidence for noradrenergic control of long-term memory consolidation"Brain Dev.. 23・1. S16-S23 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ishiguro, H. et al.: "Age-dependent and tissue-specific CAG repeat instability occurs in mouse knock-in for a mutant Huntington's disease gene"J. Neurosci. Res.. 65・4. 289-297 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 小林和人: "神経伝達物質としてのドパミン"Lisa. 7・1. 2-7 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐野裕美, 小林和人: "ドーパミン神経伝達による大脳基底核機能制御の分子神経機構:マウス遺伝学からのアプローチ"脳の科学. 23・12. 1077-1085 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, K., Nagatsu, T.: "Progress in Gene Therapy -Basic and Clinical Frontiers-"VSP. 556 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 小林和人: "脳の動態を見る:記憶とその障害の分子機構"医学書院. 224 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,K.,and Sano,H: "Dopamine deficiency in mice"Brain Dev.. 22. S54-S60 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,K. et al.: "Modest neuropsychological deficits caused by reduced noradrenaline metabolism in mice heterozygous for a mutated tyrosine hydroxylase gene."J.Neurosci.. 20. 2418-2426 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Iwawaki,T. et al.: "Identification of a potential Nurrl response element that activates the tyrosine hydroxylase gene promoter in cultured cells."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 274(3). 590-595 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Usukura,J. et al.: "Direct imaging of phosphorylation-dependent conformational change and DNA biding of CREB by electron microscopy."Genes to Cells. 5. 515-522 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,K.: "Role of catecholamine signaling in brain and nervous system functions : new insights from mouse molecular genetic study."J.Invest.Dermatol.. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,K.and Yasoshima,Y: "The central noradrenaline system and memory consolidation."Neuroscientist. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,K.and Nagatsu,T.: "Progress in Gene Therapy-Basic and Clinical Frontiers-(ed.,Bertolotti,R.)"Transgenic rescue of tyrosine hydroxylase-deficient mice : application for generating animal models with catecholamine dysfunction.. 556 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小林和人: "ドーパミン最新の話題(永津俊治編),Excerpta Medica"ドーパミン欠損遺伝子変異マウスにおける脳機能障害. 113 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi et al.: "Mutant mice lacking the tyrosine hydroxylase gene and transcomplementation with the human genome: Ongoing prospects for human gene therapy."Biogenic Amines. 15(1). 1-20 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi et al.: "Dopamine deficiency in mice"Brain Dev.. 21. 1-6 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi et al.: "Modest neuropsychological deficits caused by reduced noradrenaline metabolism in mice heterozygous for a mutated tyrosine hydroxylase gene."J. Neurosci.. 20(6). 2418-2426 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 小林和人: "神経伝達物質としてのドパミン"Lisa. 7(1). 2-7 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 小林和人ら: "遺伝子治療開発研究ハンドブック"エヌ・ティーエス. 1061 (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: 2016-04-21  

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