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イオンチャネル分子の細胞内局在メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 13480270
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 神経科学一般
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

池中 一裕  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00144527)

研究分担者 中平 健祐  埼玉医科大学, 医学部, 講師 (10260043)
馬場 広子  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (40271499)
小野 勝彦  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (30152523)
藤本 一朗  岡崎国立共同研究機構, 統合バイオサイエンスセンター, 助手 (70264710)
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
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2003年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2002年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2001年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード小脳顆粒細胞 / 有髄軸索 / ランビエ絞輪 / 電位依存性K^+チャネル / 電位依存性Na^+チャネル / シナプス形成 / グルタミン酸受容体 / paranodal junction / Ca<2+>センサータンパク / GFP
研究概要

神経細胞のイオンチャネルの細胞内局在は厳密に制御されており、機能的に異なる性質が要求される部位には特異的なチャネル分子が局在する。この局在制御のメカニズムを明らかにするために以下の研究をおこなった。1)樹状突起とシナプスへの局在:小脳顆粒細胞のKv4.2 K^+チャネルはグルタミン酸による興奮性入力によって局在が誘導される。そこで、Kv4.2とEGFPの融合タンパクcDNAを顆粒細胞に導入し、発現したタンパクと局在と刺激応答を解析した。N末端またはC末端にEGFPを融合させた融合タンパクは培養小脳顆粒細胞でwild-type同様に小胞体に集積するが、少量が樹状突起にも局在した。また、グルタミン酸投与、PKC、PKA活性化による樹状突起への強い局在誘導は観察されなかった。これらから、EGFPの付加が局在誘導に重要な構造を阻害している可能性が考えられた。2)軸索における局在:昨年までの研究から、軸索上チャネルの特異的な部位への局在化にはparanodal junctionの形成が重要である。そこで、本年度はミエリン糖脂質の欠損に伴ってparanodal junction形成不全を示し、軸索上のチャネルの局在化が消失したマウスの脊髄構成タンパク質を2次元電気泳動し、野生型マウスと比較した。結果、膜画分あるいは可溶性画分それぞれに野生型と量的に異なるスポットが複数見出された。そのうちの一つのスポットからタンパク質を回収し、質量分析法で解析した結果Hsp27がparanodal mutantにおいて明らかに増加していることがわかった。また、ウエスタンブロットの結果から、mutant脊髄ではリン酸化スレオニンを持つタンパク質に変化がみられた。これらのタンパク質の変化とチャネルの局在化異常との関連が考えられた。

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

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Ishibashi, T., Ding, L., Ikenaka, K., Inoue, Y., Miyado, K., Mekada, E., Baba, H.: "Tetraspanin Protein CD9 Is a Novel Paranodal Component Regulating Paranodal Junctional Formation"J.Neurosci. 24. 96-102 (2004)

    • 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] Shibasaki, K., Nakahira, K., Trimmer, J., Shibata, R., Akita, M., Watanabe, S., Ikenaka, K.: "Mossy fiber contact triggers the targeting of Kv4.2 potassium channels to dendrites and synapses in developing cerebellar granule neurons"Journal of Neurochemistry. (in press).

    • 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] Hirahara, Y., Bansal, R., Honke, K., Ikenaka, K., Wada, Y.: "Sulfatide Is A Negative Regulator Of Oligodendrocyte Differentiation : Development In Sulfatide-Null Mice"Glia. 45. 269-277 (2004)

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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] Rasband, M., Kagawa, T., Park, E., Ikenaka, K., Trimmer, J.: "Dysregulation of Axonal Sodium Channel Isoforms After Adult-Onset Chronic Demyelination"J.Neurosci.Res.. 73. 465-470 (2003)

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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] Suzuki A.: "Paranodal axoglial junction is required for the maintenance of the Nav1.6-type sodium channel in the node of Ranvier in the optic nerves but not in peripheral nerve fibers in the Sulfatide-deficient mice"Glia. (in press).

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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] Baba, H.: "細胞工学"秀潤社. 6 (2003)

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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] Suzuki A, Hoshi T, Ishibashi T, Hayashi A, Yamaguchi Y, Baba H.: "Paranodal axoglial junction is required for the maintenance of the Nay 1.6-type sodium channel in the node of Ranvier in the optic nerves but not in peripheral nerve fibers in the sulfatide-deficient mice."Glia. 46. 274-283 (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] Shibasaki K, Nakahira K, Trimmer JS, Shibata R, Akita M, Watanabe S, Ikenaka K.: "Mossy fibre contact triggers the targeting of Kv4.2 potassium channels to dendrites and synapses in developing cerebellar granule neurons."J Neurochem.. 89. 897-907 (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] Ishibashi T, Ding L, Ikenaka K, Inoue Y, Miyado K, Mekada E, Baba H.: "Tetraspanin protein CD9 is a novel paranodal component regulating paranodal junctional formation."J Neurosci.. 24. 96-102 (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] Ishibashi, T., Ikenaka, K., Shimizu, T., Kagawa, T., Baba, H.: "Initiation of sodium channel clustering at the node of Ranvier in the mouse optic nerve."Neurochem.Res.. 28. 117-125 (2003)

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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] Ishibashi, T., Dupree, J.L., Ikenaka, K., Hirahara,.Y., Honke, K., Peles, E., Popko, B., Suzuki, K., Nishino, H., Baba, H.: "A myelin galactolipid, sulfatide, is essential for maintenance of ion channels on myelinated axon but not essential for initial cluster formation."J.Neurosci.. 22. 6507-6514 (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] Kawano, Y., Sasaki, M., Nakahira, K., Yoshimine, T., Shimizu, K., Wada, H., Ikenaka, K.: "Structural characterization and chromosomal localization of the MAGE-E1 gene."Gene. 277. 129-137 (2001)

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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] Yamada, M., Jung, M., Kagawa, K., Ivanova, A., Nave, K.-A., Ikenaka, K.: "Mutant PLP/DM20 cannot be processed to secrete PLP-related oligodendrocyte differentiation/survival factor."Neurochem.Res.. 26. 639-645 (2001)

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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] Sasaki, M., Nakahira, K., Kawano, Y., Katakura, H., Yoshimine, Y., Shimizu, K., Kim, S.U., Ikenaka, K.: "MAGE-E1, a new member of Melanoma-associated antigen gene family and its expression in human glioma."Cancer Res.. 61. 4809-4814 (2001)

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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] Espinosa de los Monteros, A., Baba, H., Zhao, M., Pan, T., Chang, R., de Vellis, J., Ikenaka, K.: "Remyelination of the adult demyelinated mouse brain by grafted oligodendrocyte progenitors."Neurochem.Res.. 26. 673-682 (2001)

    • 説明
      「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] Ishibashi, T., Ding, L., Ikenaka, K., Inoue, Y., Miyado, K., Mekada, E., Baba, H.: "Tetraspanin Protein CD9 Is a Novel Paranodal Component Regulating Paranodal Junctional Formation"J.Neurosci. 24. 96-102 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shibasaki, K., Nakahira, K., Trimmer, J., Shibata, R., Akita, M., Watanabe, S., Ikenaka, K.: "Mossy fiber contact triggers the targeting of Kv4.2 potassium channels to dendrites and synapses in developing cerebellar granule neurons"Journal of Neurochemistry. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirahara, Y., Bansal, R., Honke, K., Ikenaka, K., Wada, Y.: "Sulfatide Is a Negative Regulator Of Oligodendrocyte Differentiation : Development In Sulfatide-Null Mice"Glia. 45. 269-277 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Rasband, M., Kagawa, T., Park, E., Ikenaka, K., Trimmer, J.: "Dysregulation of Axonal Sodium Channel Isoforms After Adult-Onset Chronic Demyelination"J.Neurosci.Res.. 73. 465-470 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki A.: "Paranodal axoglial junction is required for the maintenance of the Nav1.6-type sodium channel in the node of Ranvier in the optic nerves but not in peripheral nerve fibers in the sulfatide-deficient mice"Glia. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Baba, H.: "細胞工学"秀潤社. 6 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi, T.: "Initiation of sodium channel clustering at the node of Ranvier in the mouse optic nerve"Neurochem. Res.. 28. 117-125 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi, T.: "A myelin galactolipid, sulfatide, is essential for maintenance of ion channels on myelinated axon but not essential for initial cluster formation"J. Neurosci. 22. 6507-6514 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Baba, H.: "Catecholamine Research"Kluwer Academic/Plenum Publishers. 4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kawano, Y.: "Structural characterization and chromosomal localization of the MAGE-El gene"Gene. 277. 129-137 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada, M.: "Mutant PLP/DM2O cannot be processed to secrete PLP-related oligodendrocyte differentiation/survival factor"Neurochem. Res.. 26. 639-645 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sasaki, M.: "MAGE-El, a new member of Melanoma-associated antigen gene family and its expression in human glioma"Cancer Res.. 61. 4809-4814 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Espinosa de los Monteros, A.: "Remyelination of the adult demyelinated mouse brain by grafted oligodendrocyte progenitors"Neurochem. Res.. 26. 673-682 (2001)

    • 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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