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マウス小脳の分子構築についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 13308047
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経科学一般
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

古市 貞一  独立行政法人理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, チームリーダー (50219094)

研究分担者 松木 亨  独立行政法人理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 研究員 (90332329)
佐藤 明 (佐藤 朗)  独立行政法人理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 研究員 (60321767)
吉川 文生  独立行政法人理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 研究員 (70342871)
庄司 敏  独立行政法人理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 研究員 (10333353)
友村 美根子  独立行政法人理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 研究員 (30217559)
高野 りや  理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 研究員 (80332328)
中村 浩  理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 研究員 (70321792)
白石 陽子  理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 基礎科学特別研究員 (50311345)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
46,410千円 (直接経費: 35,700千円、間接経費: 10,710千円)
2003年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2002年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2001年度: 22,100千円 (直接経費: 17,000千円、間接経費: 5,100千円)
キーワード小脳 / Cupidin / Homer / CAPS2 / グルタミン酸受容体 / シナプス後肥厚部 / ニューロトロフィン / トランスクリプトーム / 遺伝子発現 / 生後発達 / CPAS2 / データベース / マイクロアレイ / シナプス形成 / ディファレンシャルディスプレイ / 顆粒細胞 / プルキンエ細胞 / Gene Chip / シナプス / NMDA受容体 / 組換えウイルスベクター / グルタミン酸
研究概要

1.ディファレンシャル・ディスプレイ、マイクロアレイ、GeneChip解析法によって、マウス小脳の生後発達ステージに特異的な遺伝子発現プロファイルをゲノムワイドに探索した。特異的な遺伝子群の時空間的発現パターンをRT-PCRとin situハイブリダイゼーション法で明らかにした。これらの発現情報を統合し、小脳形成トランスクリプトーム・データベースを開発した。この解析アプローチによって、多くの新規脳形成遺伝子候補をクローニングした。
2.シナプス後肥厚部(PSD)アダプタータンパク質Cupidin/Homer2は海馬ニューロンの樹状突起形成においてグルタミン酸受容体関連タンパク質NR2BとPSD-95の複合体形成とPSDへの移行に連動すること、小脳顆粒細胞において活動依存的なPSDクラスターの形成をすること、Homer familyメンバーが発達中の脳で領域や細胞特異的に分布することなどを明らかにした。
3.分泌顆粒のCa2+依存性開口放出に関係するCAPSのparalogであるCAPS2をクローニングした。CAPS2は小脳顆粒細胞の平行線維終末のニューロトロフィン(BDNFとNT-3)が含有される小胞様構造に豊富に局在した。また、初代培養顆粒細胞に外来性のCAPS2を過剰発現すると、脱分極刺激依存的なNT-3の分泌が増加し、その結果、プルキンエ細胞の生存率が向上した。以上のことから、CAPS2は小脳ニューロンの分化と生存に不可欠なニューロトロフィンの活動依存的な分泌を調節する分子であることが明らかになった。
4.3つのリン酸化関連遺伝子(アポトーシス活性関連チロシンキナーゼAATYK、新規Ser/ThrキナーゼEbr、チロシンキナーゼアダプターCas)と新規ミエリン・パラノードループ特異的遺伝子の構造機能と脳発達における発現分布を解析した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (51件)

  • [文献書誌] Kagami, Y.: "Investigation of differentially expressed genes during the development of mouse cerebellum."Brain.Res.Gene Expression Patterns. 1. 39-59 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchiyama, T.: "A novel recombinant hyper-affinity inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) absorbent traps IP3, resulting in specific inhibition of IP3-mediated calcium signaling."J.Biol.Chem.. 277. 8106-8113 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwasaki, H.: "Molecular characterization of the starfish inositol 1,4,5-trisphosphate receptor and its role during oocyte maturation and fertilization."J.Biol.Chem.. 277. 2763-2772 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bosanac, I.: "Structure of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor binding core in complex with its ligand."Nature. 420. 696-700 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Coincidence in dendritic clustering and synaptic targeting of Homer proteins and NMDA receptor complex proteins NR2B and PSD95 during development of cultured hippocampal neurons."Molecular and Cellular Neuroscience. 22. 188-201 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomomura M.: "Differential expression and function of apoptosis-associated tyrosine kinase (AATYK) in the developing mouse brain."Molecular Brain Research. 112. 103-112 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchida, K.: "Critical regions for activation gating of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor."J.Biol.Chem.. 278. 16551-16560 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Glutamate-induced declustering of postsynaptic adaptor protein Cupidin (Homer 2/vest-2) in cultured cerebellar granule cells."J.Neurochem.. 87. 364-376 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sadakata, T.: "The secretory granule-associated protein CAPS2 regulates neurotrophin release and cell survival."J.Neurosci.. 24. 43-52 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Differential expression of Homer family proteins in the developing mouse brain."J.Comp.Neurol.. 479. 582-599 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yanagida, E.: "Functional expression of Ca^<2+> signaling pathways in mouse embryonic stem cells."Cell Calcium. (in press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, Y.: "Cell specificity and efficiency of the Semliki forest virus vector- and adenovirus vector-mediated gene expression in mouse cerebellum."Journal of Neuroscience Methods. (in press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中村 浩: "小脳の生後発達を導くトランスクリプトーム機構"生体の科学. 254 (2001)

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  • [文献書誌] 吉川 文生: "哺乳類の形成と遺伝子"日本生化学会. 204 (2002)

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  • [文献書誌] 古市 貞一: "小脳形成の遺伝子システム"脳の科学. 612 (2003)

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  • [文献書誌] 吉川 文生: "抗体を利用したタンパクの構造・機能・局在解析"遺伝子医学. 170 (2003)

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  • [文献書誌] 佐藤 明: "小脳神経回路形成と遺伝子発現"蛋白質核酸酵素. 500 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagami, Y.: "Investigation of differentially expressed genes during the development of mouse cerebellum."Brain.Res.Expression Patterns. 1. 39-59 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchiyamea, T.: "A novel recombinant hyper-affinity inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) absorbent traps IP3, resulting in specific inhibition of IP3-mediated calcium signaling."J.Biol.Chem.. 277. 8106-8113 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwasaki, H.: "Molecular characterization of the starfish inositol 1,4,5-trisphosphate receptor and its role during oocyte maturation and fertilization."J.Biol.Chem.. 277. 2763-2772 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bosanac, I.: "Structure of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor binding core in complex with its ligand."Nature. 420. 696-700 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Coincidence in dendritic clustering and synaptic targeting of Homer proteins and NMDA receptor complex proteins NR2B and PSD95 during development of cultured hippocampal neurons."Molecular and Cellular Neuroscience. 22. 188-201 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomomura, M.: "Differential expression and function of apoptosis-associated tyrosine kinase (AATYK) in the developing mouse brain."Molecular Brain Research. 112. 103-112 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchida, K.: "Critical regions for activation gating of the 1,4,5-trisphosphate receptor."J.Biol.Chem.. 278. 16551-16560 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Glutamate induced declustering of postsynaptic adaptor protein Cupidin (Homer2/vesl-2) in cultured cerebellar granule cells."J.Neurochem.. 87. 364-376 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sadakata, T.: "The secretory granule-associated protein CAPS2 regulates neurotrophin release and cell survival."J.Neurosci.. 24. 43-52 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Differential expression of Homer family proteins in the developing mouse brain."J.Comp.Neurol.. 479. 582-599 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yanagida, E.: "Functional expression of Ca^<2+> signaling pathways in mouse embryonic stem cells."Cell Calcium. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, Y.: "Cell specificity and efficiency of the Semliki forest virus vector-and adenovirus vector-mediated gene expression in mouse cerebellum."Journal of Neuroscience Methods. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Coincidence in dendritic clustering and synaptic targeting of Homer proteins and NMDA receptor complex proteins NR2B and PSD95 during development of cultured hippocampal neurons."Molecular and Cellular Neuroscience. 22. 188-201 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomomura, M.: "Differential expression and function of apoptosis-associated tyrosine kinase (AATYK) in the developing mouse brain."Molecular Brain Research. 112. 103-112 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Uchida, K.: "Critical regions for activation gating of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor."Journal of Biological Chemistry. 278. 16551-16560 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Glutamate-induced declustering of postsynaptic adaptor protein Cupidin (Homer 2/vesl-2) in cultured cerebellar granule cells."Journal of Neurochemistry. 87. 364-376 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sadakata, T.: "The secretory granule-associated protein CAPS2 regulates neurotrophin release and cell survival."Journal of Neuroscience. 24. 43-52 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yanagida, E.: "Functional expression of Ca^<2+> signaling pathways in mouse embryonic stem cells."Cell Calcium. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Differential expression of Homer family proteins in the developing mouse brain."J.Comp.Neurol.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, Y.: "Cell specificity and efficiency of the Semliki forest virus vector- and adenovirus vector-mediated gene expression in mouse cerebellum,"J.Neuroscience Methods. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 古市 貞一: "脳の科学:小脳形成の遺伝子システム"星和書店. 612 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川 文生: "遺伝子医学:抗体を利用したタンパクの構造・機能・局在解析"メディカルドゥ. 170 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 明: "蛋白質核酸酵素:小脳神経回路形成と遺伝子発現"共立出版. 500 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiyama, T.: "A novel recombinant hyper-affinity Inositol 1.4.5-trisphosphate (IP3) absorbent traps IP3, resulting in specific inhibition of IP3-mediated calcium signaling"J. Biol. Chem.. 277. 8106-8113 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Iwasaki, H.: "Molecular characterization of the starfish IP3 receptor an its role during oocyte maturation and fertilization"J. Biol. Chem.. 277. 2763-2772 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shiraishi, Y.: "Coincidence in dendritic clustering and synaptic targeting of Homer proteins and NMDA receptor complex proteins NR2B and PSD95 during development of cultured hippocampal neurons"Molecular and Cellular Neuroscience. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Bosanac, I.: "Structure of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor binding core in complex with its ligand"Nature. 420. 696-700 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tomomura, M.: "Differential expression and function of apotosis-associated tyrosine kinase (AATYK) in the developing mouse brain"Molecular Brain Research. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川 文生: "哺乳類の形成と遺伝 日本生化学会 シリーズ・バイオサイエンスの新世紀 第11巻 脳の発生・分化・可塑性"共立出版. 14 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kagami, Y.: "Investigation of differentially expressed genes during the development of mouse cerebellum"Brain Research Gene Expression Patterns. 1. 39-59 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiyama, T: "A novel recombinant hyper-affinity Inositol 1, 4, 5-trisphosphate(IP3)absorbent traps IP3, resulting in specific inhibition of IP3-mediated calcium signaling"J. Biol. Chem.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Iwasaki, H.: "Molecular characterization of the Starfish IP3 receptor an its role during oocyte maturation and fertilization"J. Biol. Chem.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 浩: "小脳の生後発達を導くトランスクリプトーム機構 生体の化学 第52巻"財団法人金原一郎記念医学医療振興財団/医学書院. 7 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川文生: "哺乳類脳の形成と遺伝子 日本生化学会 バイオサイエンスの新世紀 第11巻 脳の発生・分化・可塑性"共立出版(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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