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神経細胞におけるERK機能の包括的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14380373
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
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

遠藤 昌吾  独立行政法人理化学研究所, 遠藤研究ユニット, ユニットリーダー (60192514)

研究分担者 瀧嶋 邦夫  防衛医科大学校, 生化学第一講座, 教授
池田 敏男  独立行政法人理化学研究所, 行動遺伝学技術開発チーム, 専門職研究員 (80252526)
THOMAS Launey (ローニー トーマス)  独立行政法人理化学研究所, 記憶学習機構研究チーム, 研究員 (30322704)
佐藤 泰司  防衛医科大学校, 生化学第一講座, 助手
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2004年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2003年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2002年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワードMAPキナーゼ / 核内移行 / 遺伝子欠損マウス / Cre-LoxP / ERK2 / loxP / Cre / IoxP
研究概要

本研究はMAPK (mitogen activated protein kinase)に属するERK2 (extracellular signal regulated kinase)の生理機能解明を目的とし、神経可塑性におけるERKの役割の解析、ERK2遺伝子欠損マウスの作出、ERK2の核移行機構の解析を行ない以下の結果を得た。
小脳プルキンエ細胞において、Cキナーゼにより引き起こされる顆粒細胞とプルキンエ細胞間の長期抑圧現象に、グルタミン酸受容体の崩壊を制御を介してMEK-ERK系がプルキンエ細胞の関与する事を明らかにした。また、プルキンエ細胞においてNO(一酸化窒素)系がERK系を活性化する事を明らかにした。
loxP配列でERK2遺伝子を囲んだマウスとloxPを含むDNA配列を特異的に認識して組換えを引き起こす酵素Creを小脳プルキンエ細胞特異的に発現するマウスとを交配し、ERK2をプルキンエ細胞特異的に欠損したマウスを作出した。全ての体細胞でERK2を欠損したマウスは致死的であるが、本研究で作出したマウスは胎生致死とはならず、成体においてERK2の機能を解析できる。また、ERK発現量が低下したマウスも同時に作出し解析した結果、空間配置学習能力が有意に低下している事が観察された。
「ERK2の活性化と核移行を同時にリアルタイムで画像解析できる系」を構築した。本系によりERKの活性化機構とその核内移行機構に関与する情報伝達系について解析を行った。その結果、ERK2の核内移行には2量体化が重要な役割を果たすこと、さらに、ERK2の効率的な核内移行には、MEK依存性情報伝達経路に加え、他のキナーゼ経路が重要である事を明らかにした。また、この解析の中で作製した各種のERK2変異体は細胞内分布機構に障害を及ぼすことから、今後、ERK2の機能解析に重要なツールとなると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] BAALC 1-6-8 protein is targeted to postsynaptic lipid rafts by its N-terminal myristoylation and palmitoylation, and interacts with α, but not β, subunit of Ca^<2->/calmodulin-dependent protein kinase II.2005

    • 著者名/発表者名
      Wang et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry 92

      ページ: 647-659

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel scaffold protein, TANC, possibly a rat homolog of Drosophila rolling pebbles(Rols), forms a multiprotein complex with various postsynaptic density proteins2005

    • 著者名/発表者名
      Suzuki et al.
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 21

      ページ: 339-350

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Impairment of conditioned freezing to tone, but not to context, in Fyn-transgenic mice : Relationship to NMDA receptor subunit 2Bfunction2005

    • 著者名/発表者名
      Kojima et al.
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Protein phosphatase 2A inhibition induces cerebellar long-term depression and declustering of synaptic AMPA receptor.2004

    • 著者名/発表者名
      Launey T.et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101

      ページ: 676-681

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Protein phosphatase 2A inhibition induces cerebellar long-term depression and declustering of synaptic AMPA receptor.2004

    • 著者名/発表者名
      Launey T., Endo S., Sakai R., Harano J., Ito M.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101

      ページ: 676-681

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Expression of Btcl2, a novel member of Btcl gene family, during development of the central nervous system.2004

    • 著者名/発表者名
      Michishita et al.
    • 雑誌名

      Developmental Brain Research 153

      ページ: 135-142

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Protein phosphatase-2A inhibition induces cerebellar long-term depression and declustering of synaptic AMPA receptor.2004

    • 著者名/発表者名
      Launey et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of National Academy of Science USA 101

      ページ: 676-681

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dorsal telencephalon-specific expression of Cre recombinase in PAC transgenic mice.2004

    • 著者名/発表者名
      Iwasato et al.
    • 雑誌名

      Genesis 38

      ページ: 130-138

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ERKs regulate PKC-dependent synaptic depression and declustering of glutamate receptors in cerebellar Purkinje cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Endo S., Launey T.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 45

      ページ: 122-126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nitric oxide activates extracellular signal-regulated kinase 1/2 and enhances declustering of ionotropic glutamate receptor subunit 2/3 in rat cerebellar Purkinje cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Endo S., Launey T.
    • 雑誌名

      Neuroscience Lett. 350

      ページ: 37777-37782

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ERKs regulate PKC-dependent synaptic depression and declustering of glutamate receptors in cerebellar Purkinje cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Endo S., Launey T.
    • 雑誌名

      Neuropharmacology 45

      ページ: 863-872

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Glial protein S100B modulates long-term neuronal synaptic plasticity.2002

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama H.et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci USA. 99

      ページ: 4037-4042

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of a C-terminal region that is required for the nuclear translocation of ERK2 by passive diffusion.2002

    • 著者名/発表者名
      Shibayama S.et al.
    • 雑誌名

      Neuropharmacology 40

      ページ: 79-89

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Glial protein S100B modulates long-term neuronal synaptic plasticity.2002

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama H., Knopfel T., Endo S., Itohara S.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci USA. 99

      ページ: 4037-4042

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of a C-terminal region that is required for the nuclear translocation of ERK2 by passive diffusion.2002

    • 著者名/発表者名
      Shibayama S., Shibata-Seita R., Miura K., Kirino, Y., Takishima K.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 40

      ページ: 37777-37782

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Impairment of conditioned freezing to tone, but not to context, in Fyn-transgenic mice : Relationship to NMDA receptor subunit 2B function.

    • 著者名/発表者名
      Kojima N.et al.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci. (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Impairment of conditioned freezing to tone, but not to context, in Fyn-transgenic mice : Relationship to NMDA receptor subunit 2B function.

    • 著者名/発表者名
      Kojima N., Sakamoto T., Endo S., Niki H.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci. (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Endo et al.: "Thr123 of rat G-substrate contributes to its action as a protein phosphatase inhibitor."Neuroscience Research. 45. 79-89 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Michishita et al.: "A novel gene, Btcl1, encoding CUB and LDLa domains is expressed in restricted areas of mouse brain."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 306. 122-126 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Endo et al.: "ERKs regulate PKC-dependent synaptic depression and declustering of glutamate receptors in cerebellar Purkinje cells."Neuropharmacol. 45. 863-872 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Q.B.Tian et al.: "A novel ubiquitin-specific protease, synUSP, is localized at the postsynaptic density and postsynaptic lipid raft"J.Neurochem. 87. 665-675 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Launey et al.: "Protein phosphatase-2A regulates cerebellar long-term depression and declustering of synaptic AMPA receptor."Proc.Nayl.Acad.Sci USA. In press. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sugiura et al.: "Interaction of NF-Y with the 3'-flankning DNA sequence of the CCAAT box."FEBS Lett.. 537. 58-62 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nishiyama, et al.: "Glial protein S100b modulates long term neuronal plasticity"Proc.Nail.Acad.Sci.. 99. 4037-4042 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Endo et al.: "Thr123 of rat G-substrate contributes to its action as a protein phosphatase inhibitor"Neurosci.Res.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Q.-L.Li et al.: "Causal relationship between the loss of RUNX3 expresson and gastric cancer"Cell. 109. 113-124 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakashiba et al.: "Complementary expression and neurite outgrowth activity of netrin-G subfamily members"Machanisms of Development. 111. 47-60 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Shibayama, et al.: "Identification of a C-terminal region that is required for the nuclear translocation of ERK2 by passive diffusion"J.Biol.Chem.. 277. 37777-37782 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sugiura, K.Takishima: "Interaction of NF-Y with the 3'-flankning DNA sequence of the CCAAT box"FEBS Lett.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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