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cDNAの異所性細胞への導入と脳シグナルトランスダクションモデルの確立

研究課題

研究課題/領域番号 12557011
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 薬理学一般
研究機関熊本大学

研究代表者

宮本 英七  熊本大学, 医学部, 教授 (50109659)

研究分担者 竹内 有輔  熊本大学, 医学部, 助手 (90336214)
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)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
2001年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2000年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワードCaMキナーゼ / ドーパミンD2受容体 / 核移行シグナル / 異所性遺伝子発現 / NG108-15細胞 / 脳由来神経栄養因子 / Ca^<2+>シグナル / 細胞モデル / CaMキナーゼII / CaMキナーゼIIサブタイプ
研究概要

受容体,酵素,イオンチャネルなどの生体にとって機能的に重要な蛋白質を,発現系を用いた方法により,確立した細胞系に導入して発現させ,細胞モデルを作製し,神経伝達物質,電位依存性イオンチャネル,細胞増殖因子等による細胞刺激により,発現蛋白質の動態を解析することで,薬物の効果判定や創薬の開発に役立つ系を確立することができる。本研究では,とくに,細胞内カルシウムイオン(Ca^<2+>)に焦点を合わせた。
CaMKIIの細胞質と細胞核にそれぞれ局在する細胞質型と核移行型をNG108-15細胞に発現させ,脳由来神経栄養因子(BDNF)発現に対する影響を調べた。細胞質型CaMKIIδ1,CaMKIIδ2の発現によっては,BDNFの発現は不変であったが,核移行シグナルを持つCaMKIIδ3,CaMKIIαBの発現によって,細胞質でのBDNFの発現が増加した。定量的RT-PCR法によってmRNAを測定すると,Exon IV-BDNF mRNAが有意に増加し,ExonIII-BDNF mRNAの増加を認めなかった。これらの結果は核移行シグナルを持つCaMKIIのみがmRNA,蛋白質の発現にかかわっていることを示している。
ドーパミンD2受容体(D2R)長鎖(D2RL)と短鎖(D2RS)をNG108-15細胞に導入し,それぞれ安定細胞を得た。D2RLおよびD2RSの細胞内局在を,D2Rに対する特異的抗体を作製して,共焦点レーザー顕微鏡を用いて調べた。両者の細胞内局在は異なっていた。また,D2RL発現安定細胞を用い,D2R作動薬に対する細胞内反応を調べた。D2R刺激によって,細胞内Ca^<2+>濃度が上昇した。細胞に核移行型CaMKIIイソフォームを発現させ,D2R作動薬で刺激すると,CaMKII活性化反応および脳由来神経栄養因子の発現が上昇した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

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すべて その他

すべて 文献書誌 (80件)

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

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  • [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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  • [文献書誌] N.Ogata: "Involvement of protein kinase C in superoxide anion-induced activation of nuclear factor-kB in human endothelial cells"Cardiovasc. Res.. 45. 513-521 (2000)

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  • [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)

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  • [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)

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  • [文献書誌] Y.Takeuchi: "Increase of brain-derived neurotrophic factor gene expression in NG108-15 cells by the nuclear isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II"J. Neurochem.. 74. 1913-1922 (2000)

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  • [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)

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  • [文献書誌] H.Tabuchi: "Regulation of insulin secretion by overexpression of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in insulinoma MIN6 cells"Endocrinology. 141. 2350-2360 (2000)

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  • [文献書誌] T.Kimura: "Phosphorylation of MARCKS in Alzheimer disease brains"Neuroreport. 11. 869-873 (2000)

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  • [文献書誌] I.Munir: "Expression of cyclo-oxygenase 2 by prostaglandin E_2 in human endometrial adenocarcinoma cell line HEC-1B"Biol. Reprod.. 63. 933-941 (2000)

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  • [文献書誌] S.Ohmori: "Importance of protein kinase C targeting for the phosphorylation of its substrate, myristoylated alanine-rich C-kinase substrate"J. Biol. Chem.. 275. 26449-26457 (2000)

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  • [文献書誌] N.Inagaki: "Activation of Ca ^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II within post-synaptic dendritic spines of cultured hippocampal neurons"J. Biol. Chem.. 275. 27165-27171 (2000)

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  • [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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  • [文献書誌] Y.Sakata: "Calcineurin inhibitor attenuates left ventricular hypertrophy, leading to prevention of heart failure in hypertensive rat"Circulation. 102. 2269-2275 (2000)

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  • [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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  • [文献書誌] 宮本英七: "プロテインキナーゼ阻害薬からの開発"蛋白質核酸酵素,増刊「最先端創薬-戦略的アプローチと先端的医薬品」. 45. 845-851 (2000)

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  • [文献書誌] 宮本英七: "脳の可塑性.-学習,記憶の分子機構-"加齢医学研究所雑誌. 51. 85-92 (2000)

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  • [文献書誌] T.Yonehara: "Involvement of mitogen-activated protein kinase in cyclic adenosine 3',5'-monophosphate-induced hormone gene expression in rat pituitary GH3 cells"Endocrinology. 142. 2811-2819 (2001)

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  • [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.. 77. 618-627 (2001)

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  • [文献書誌] S.Yano: "Activation of Akt/Protein kinase B contributes to induction of ischemic tolerance in the CA1 subfield of gerbil hippocampus"J. Cereb. Blood Flow Metab.. 21. 351-360 (2001)

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  • [文献書誌] J.Kasahara: "Activation of calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV in long term potentiation in the rat hippocampal CA1 region"J. Biol. Chem.. 276. 24044-24050 (2001)

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  • [文献書誌] M.Nakai: "Amyloid β protein activates PKC-δ and induces translocation of myristoylated alanine-rich C kinase substrate (MARCKS) in microglia"Neurochem. Int.. 38. 593-600 (2001)

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  • [文献書誌] H.Hasegawa: "Microglial signaling by amyloid β protein through mitogen-activated protein kinase mediating phosphorylation of MARCKS"Neuroreport. 12. 2567-2571 (2001)

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  • [文献書誌] T.Kawano: "Neuroprotective effect of sodium orthovanadate on delayed neuronal death after transient forebrain ischemia in gerbil hippocampus"J. Cereb. Blood Flow Metab.. 21. 1268-1280 (2001)

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  • [文献書誌] M.Morioka: "Intravenously injected FK506 failed to inhibit hippocampal calcineurin"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 286. 802-806 (2001)

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  • [文献書誌] H.Kanasaki: "Differential regulation of pituitary hormone secretion and gene expression by thyrotropin-releasing hormone. A role of mitogen-activated protein kinase signaling cascade in rat pituitary GH3 cells"Biol. Reprod.. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] T.Nomura: "Enhancement by cyclosporin A of taxol-induced apoptosis of human urinary bladder cancer cells"Urol. Res.. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] I.Munir: "Signaling pathways affecting cyclooxygenase 2 expression in endometrial epithelial cells. In : Recent Research Developments in Endocrinology, Vol. 1-2000 Part I (ed.: S.G. Pandalai)"Transworld Research Network, Trivandrum, India.

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  • [文献書誌] 宮本英七: "プロテインキナーゼ阻害薬からの開発.最先端創薬-戦略的アプローチと先端的医薬品(編集:長尾拓,成宮周,加藤隆一,宮本英七)"共立出版,東京. 7 (2000)

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

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  • [文献書誌] 宮本英七: "第2編 薬と生体機能制御系,第4章 受容体と細胞内情報伝達系,標準薬理学(第6版)(監修:鹿取 信,編集:今井 正,宮本英七)"医学書院,東京. 14 (2001)

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  • [文献書誌] 宮本英七: "第2編 薬と生体機能制御系,第5章 カルシウムイオンと生体機能制御.標準薬理学(第6版)(監修:鹿取 信,編集:今井 正,宮本英七)"医学書院,東京. 11 (2001)

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  • [文献書誌] K.Fukunaga: "Differential role of CaM kinases II and IV activities in neuronal plasticity and memory. In : Recent Research Developments in Neurochemistry"Research Signpost, Trivandrum, India(in press). (2002)

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  • [文献書誌] K. Fukunaga, D. Muller, M. Ohmitsu, E. Bako, A.A. DePaoli-Roach and E.miyamoto: "Decreased protein phosphatase 2A activity in hippocampal long-term potentiation"J. neurochem.. 74. 807-817 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Kasahara, K. Fukunaga and E. Miyamoto: "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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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Ogata, H. Yamamoto, K. Kugiyama, H. Yasue and E. Miyamoto: "Involvement of protein kinase C in superoxide anion-induced activation of nuclear factor-κB in human endothelial cells"Cardiovasc. Res.. 45. 513-521 (2000)

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  • [文献書誌] K. Fukunaga, M. Ohmitsu, E. Miyamoto, T. Sato, M. Sugimura, T. Uchida and Y. Shirasaki: "Inhibition of neuronal nitric oxide synthase activity by 3-[2-[4-(3-chloro 2-methylphenyl)-1-piperazinyl]ethyl]-5, 6-dimethoxy- l -(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)

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  • [文献書誌] H. Kanasaki, K. Fukunaga, K. Takahashi, K. Miyazaki and E. Miyamoto: "Involvement of p38 mitogen-activated protein kinase activation in bromocriptine-induced apoptosis in rat pituitary GH3 cells"Biol. Reprod.. 62. 1486-1494 (2000)

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  • [文献書誌] Y. Takeuchi, H. Yamamoto, T. Miyakawa and E. Miyamoto: "Increase of brain-derived neurotrophic factor gene expression in NG108-15 cells by the nuclear isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II"J. Neurochem.. 74. 1913-1922 (2000)

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  • [文献書誌] Y. Takeuchi, H. Yamamoto, K. Fukunaga, T. Miyakawa and E. Miyamoto: "Identification of the isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II rat astrocytes and their subcellular localization"J. Neurochem. 74. 2557-2567 (2000)

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  • [文献書誌] H. Tabuchi, H. Yamamoto, K. Matsumoto, K. Ebihara, Y. Takeuchi, K. Fukunaga, H. Hiraoka, Y. Sasaki, M. Shichiri and E. Miyamoto: "Regulation of insulin secretion by overexpression of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in insulinoma MIN6 cells"Endocrinology. 141. 2350-2360 (2000)

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  • [文献書誌] T. Kimura, H. Yamamoto, J. Takamatsu, T. Yuzuriha, E. Miyamoto and T. Miyakawa: "Phosphorylation of MARCKS in Alzheimer disease brains"Neuroreport. 11. 869-873 (2000)

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  • [文献書誌] I. Munir, K. Fukunaga, H. Kanasaki, K. Miyazaki, T. Ohba, H. Okamura and E. Miyamoto: "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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  • [文献書誌] S. Ohmori, N. Sakai, Y. Shirai, H. Yamamoto, E. Miyamoto, N. Shimizu and N. Saito: "Importance of protein kinase C targeting for the phosphorylation of its substrate, myristoylated alanine-rich C-kinase substrate"J. Biol. Chem.. 275. 26449-26457 (2000)

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  • [文献書誌] N. Inagaki, M. Nishizawa, N. Arimura, H. Yamamoto, Y. Takeuchi, E. Miyamoto, K. Kaibuchi and M. Inagaki: "Activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II within post-synaptic dendritic spines of cultured hippocampal neurons"J. Biol. Chem.. 275. 27165-27171 (2000)

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  • [文献書誌] T. Moriya, Y. Kouzu, S. Shibata, H. Kadotani, K. Fukunaga, E, Miyamoto and T. Yoshioka: "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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  • [文献書誌] Y. Sakata, T. Masuyama. K. Yamamoto. N. Nishikawa, H. Yamamoto, H. Kondo, K. Ono, K. Otsu, T. Kuzuya, T. Miwa, H. Takeda, E. Miyamoto and M. Hori: "Calcineurin inhabitor attenuates left ventricular hypertrophy, leading to prevention of heart failure in hypertensive rat"Circulation. 102. 2269-2275 (2000)

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  • [文献書誌] K. Fukunaga and E. Miyamoto: "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] T. Yonehara, H. Kanasaki, H. Yamamoto, K. Fukunaga, K. Miyazaki and E Miyamoto: "Involvement of mitogen-activated protein kinase in cyclic adenosine 3',5'-monophosphate-induced hormone gene expression in rat pituitary GH_3 cells"Endocrinology. 142. 2811-2819 (2001)

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  • [文献書誌] S.-I. Yokota, M. Yamamoto, T. Moriya, M. Akiyama, K. Fukunaga, E. Miyamoto and S. Shibata: "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.. 77. 618-627 (2001)

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  • [文献書誌] S. Yano, M. Morioka, K. Fukunaga, T. Kawano, T. Hara, Y. Kai, J. Hamada, E. Miyamoto and Y. Ushio: "Activation of Akt/Protein kinase B contributes to induction of ischemic tolerance in the CA1 subfield of gerbil hippocampus"J. Cereb. Blood Flow Metab.. 21. 351-360 (2001)

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  • [文献書誌] M. Nakai, S. Tanimukai, K. Yagi, N. Saito, T. Taniguchi, A. Terashima, T. Kawamata, H. Yamamoto, K. Fukunaga, E. Miyamoto and C. Tanaka: "Amyloid β protein activates PKC-δ and induces translocation of myristoylated alanine-rich C kinase substrate (MARCKS) in microglia"Neurochem. Int.. 38. 593-600 (2001)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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