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神経細胞に特異的なカルシウム結合蛋白質calbrainは記憶の形成に関与する

研究課題

研究課題/領域番号 11694284
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
研究機関香川医科大学

研究代表者

徳田 雅明  香川医科大学, 医学部, 教授 (10163974)

研究分担者 岡部 昭延  香川医科大学, 医学部, 教授 (20093677)
杉本 勝良  香川医科大学, 医学部, 助手 (80322270)
小林 良二  香川医科大学, 医学部, 教授 (00020917)
竹内 義喜  香川医科大学, 医学部, 教授 (20116619)
山口 文徳  香川医科大学, 医学部, 助手 (40271085)
松下 治  香川医科大学, 医学部, 助教授 (00209537)
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
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードCalbrain / CaM kinase II / 脳 / LTP / S-100 / 低体温 / NMDA / アルコール依存症 / カルシウム結合蛋白質 / 記憶 / Ca^<2+> / calmodulin-dependent protein kinase II / calcineurin / NMR
研究概要

神経細胞においては細胞内カルシウムイオンの濃度変化によりさまざまな機能制御がなされている。我々の発見したcalbrainというEFハンド構造を持つカルシウム結合蛋白質は、このカルシウムイオンの変化を仲介するセンサーとして働いていることが推察された。その結果、以下の結果を得た。
1.Calbrainは2個のEF-hand構造を有し、calmodulin(CaM)と高い相同性を有する。calbrainはCaM kinaseIIへのCaMの結合と競合し、そのKiは129mMであった。またCaM kinaseIIの活性及び自己リン酸化はcalbrainにより阻害された。
2.Calbrainは海馬のスライスを用いたlong-tem potentiation(LTP)実験で、LTP成立後に急速にダウンレギュレートされることが判明した。この結果はLTP時に海馬スライスにおいてCaM kinase IIの活性化が起こることをよく説明している。
3.CaM kinase Iが海馬の神経細胞において主として細胞質に存在し、LTP形成後に発現量が増加すること、また一部のCaM kinase Iは核に移行することが判明した。LTP形成のメカニズムのひとつと考えられた。
4.虚血後の海馬神経細胞死は低体温法によりある程度抑制できるが、NMDA receptorの発現は細胞体周辺に多く、樹状突起にはむしろ減少していることが判明した。またLTP形成能も低体温1週間後には悪くなっていた。
5.6%アルコールを慢性的に投与したアルコール依存症マウス脳において、グリア細胞の変化をGFAPにより解析したところ、視索上核の背腹側部において急激なグリア細胞の増生が起こっていた。
6.S100A12の機能を解析すべく大腸菌において発現し大量に精製することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Yamashita K: "Purification of bovine S100A12 from recombinant Escherichia coli."Protein Expr Purif. 16・1. 47-52 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi K: "Calbrain, a novel two EF-hand calcium-binding protein that suppresses Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II activity in the brain."J Biol Chem. 274・6. 3610-3616 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsumura T: "The expression of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase I in rat retina is regulatory light stimulation"Vision Res. 39・19. 3165-3173 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ahmed BY: "Expression and subcellular localization of multifunctional calmodulin-dependent protein kinases-I, -II and -IV are altered in rat hippocampal CA1 neurons after induction of long-term potentiation."Neurosci Lett. 290・2. 149-153 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyamoto O: "Depression of long term potentiation in gerbil hippocampus following postischemic hypothermia."Brain Res. 873・1. 168-172 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoriotomo I: "Short-term ethanol exposure alters calbindin D28k and glial fibrillary acidic protein immunoreactivity in hippocampus of mice."Brain Res. 879・1-2. 55-64 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita K et al.: "Purification of bovine S100A12 from recombinant Escherichia coli."Protein Expr Purif. 16-1. 47-52 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi K et al.: "Calbrain, a novel two EF-hand calcium-binding protein that suppresses Ca2+/calmodulindependent protein kinase II activity in the brain."J Biol Chem. 274-6. 3610-3616 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsumura T et al.: "The expression of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase I in rat retina is regulated by light stimulation."Vision Res. 39-19. 3165-3173 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ahmed BY et al.: "Expression and subcellular localization of multifunctional calmodulin-dependent protein kinases-I, -II and -IV are altered in rat hippocampal CA1 neurons after induction of long-term potentiation."Neurosci Lett. 290-2. 149-153 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyamoto O et al.: "Depression of long term potentiation in gerbil hippocampus following postischemic hypothermia."Brain Res. 873-1. 168-172 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoriotomo I et al.: "Short-term ethanol exposure alters calbindin D28k and glial fibrillary acidic protein immunoreactivity in hippocampus of mice."Brain Res. 879-1/2. 55-64 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamura N: "Enhanced expression and activation of Ca(2+)/calmodulin-dependent protein kinase IV in hepatocellular carcinoma."Cancer. 89・9. 1910-1916 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ahmed BY: "Expression and subcellular localization of multifunctional calmodulin-dependent protein kinases-I,-II and-IV are altered in rat hippocampal CA1 neurons after induction of long-term potentiation."Neurosci Lett. 290・2. 149-153 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Miyamoto O: "Depression of long term potentiation in gerbil hippocampus following postischemic hypothermia."Brain Res. 873・1. 168-172 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Matsushita O: "Substrate recognition by the collagen-binding domain of clostridium histolyticum class I collagenase."J Biol Chem. in press. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Satoriotomo I: "Short-term ethanol exposure alters calbindin D28k and glial fibrillary acidic protein immunoreactivity in hippocampus of mice."Brain Res. 879・1-2. 55-64 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita K: "Purification of bovine S100A12from recombinant Escherichia coli."Protein Expr Purif. 16・1. 47-52 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaguchi K: "Calbrain,a novel two EF-hand calcium-binding protein that suppresses Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II activity in the brain."J Biol Chem. 274・6. 3610-3616 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tsumura T: "The expression of Ca^<2+>calmodulin-dependent protein kinase I in rat retina is regulated by light stimulation."Vision Res. 39・19. 3165-3173 (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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