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高次神経活動に係わる必須微量金属の代謝制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15390182
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 衛生学
研究機関北海道大学

研究代表者

齋藤 健  北海道大学, 医学部, 教授 (40153811)

研究分担者 蔵崎 正明  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 助手 (80161727)
細川 敏幸  北海道大学, 高等教育機能開発総合センター, 助教授 (00157025)
藤田 博美  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60142931)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2005年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2004年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
2003年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード必須微量金属 / 金属イオン膜輸送蛋白 / メタロシャペロン / CCS / 老化 / 腸管吸収
研究概要

本研究では、高次神経活動に係わる必須微量金属の代謝制御機構を金属イオン膜輸送蛋白、メタロシャペロンおよび金属結合蛋白を中心にして明らかにしようとした。各種培養細胞を用いて、銅過剰状態および銅欠乏状態での銅膜輸送蛋白であるCtr1および銅のメタロシャペロンであるCCS、CCSから銅を受け取る酵素Cu,Zn-SODの変動を検討した。銅欠乏状態では、CCSおよびCu,Zn-SODのタンパク量が増加した。一方、銅過剰状態では、CCSおよびCu,Zn-SODのタンパク量が著名な低下を示した。さらに亜鉛摂取過剰動物を作成し、亜鉛過剰状態では、腸管での銅吸収阻害がおこり、その原因として腸管細胞中の吸収可能な銅が低下すること、銅イオン膜輸送蛋白ATP7Aの変動が示唆された。
中枢神経細胞に特異的に発現するメタロチオネイン-3(MT-3)の金属結合能を検討し、MT-3は他のメタロチオネインに比較して銅との結合力が高いことが明らかになった。
神経細胞由来の培養細胞に銅のキレートを添加すると、細胞内のアラキドン酸代謝が変動することが明らかになった。その原因として銅欠乏によるCu,Zn-SOD活性の低下がNOや活性酸素の上昇を引き起こし、細胞を障害するとともに、アラキドン酸代謝の変動をもたらしていることが示唆された。
中枢神経機能に対する金属の影響を明らかにするために、神経伝達の視覚的観察法を開発し、トリブチルスズの影響を解析した。その結果、トリブチルスズは、学習・記憶に関係することが知られる神経伝達の長期増強を阻害することが明らかになった。さらに、中枢神経障害を誘発する金属結合蛋白および活性酸素の障害発生機構の検討もあわせて行った。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Up-regulation of cytosolic phospholipase A2 α expression by N,N-diethyldit hiocarbamate in PC12 cells ; involvement of reactive oxygen species and nitric oxide.2006

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, N.
    • 雑誌名

      Toxicology and Applied Pharmacology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Up-regulation of cytosolic phospholipase A2α expression by N,N-diethyldithiocarbamate in PC12 cells ; involvement of reactive oxygen species and nitric oxide2006

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, N
    • 雑誌名

      Toxicology and Applied Pharmacology (In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Decrease in cytosolic phospholipase A2alpha_mRNA levels by reactive oxygen species via MAP kinase pathways in PC12 cells : effects of dop aminergic neurotoxins2005

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, N
    • 雑誌名

      Cellular Signalling 17

      ページ: 597-604

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Metal binding ability of metallochionein-3 expressed in Escherichia coil2005

    • 著者名/発表者名
      Toriumi, S.
    • 雑誌名

      Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology 96

      ページ: 295-301

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Decrease in cytosolic phospholipase A2alpha mRNA levels by reactive oxygen species via MAP kinase pathways in PC12 cells : effects of dopaminergic neurotoxins.2005

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, N.
    • 雑誌名

      Cellular Signalling 17

      ページ: 597-604

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Metal binding ability of metallochionein-3 expressed in Escherichia coli.2005

    • 著者名/発表者名
      Toriumi, S.
    • 雑誌名

      Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology 96

      ページ: 295-301

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Decrease in cytosolic phospholipase A2alpha mRNA levels by reactive oxygen species via MAP kinase pathways in PC12 cells : effects of dopaminergic neurotoxins2005

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, N
    • 雑誌名

      Cellular Signalling 17

      ページ: 597-604

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Metal binding ability of metallochionein-3 expressed in Escherichia coli2005

    • 著者名/発表者名
      Toriumi, S
    • 雑誌名

      Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology 96

      ページ: 295-301

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Protective effect of dietary azuki bean (Vigna angularis) seed coats against renal interstitial fibrosis of rats induced by cisplatin2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, S
    • 雑誌名

      Nutrition 21

      ページ: 504-511

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthetic dopamine-melanins, a model for neuromelanin, show superoxide dismutase-like activity2004

    • 著者名/発表者名
      Kimura, S.
    • 雑誌名

      Trace Elements and Electrolytes 21

      ページ: 55-59

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Heme positively regulates the expression of beta-globin at the locus control region via the transcriptional factor Bach1 in erythroid cells2004

    • 著者名/発表者名
      Tahara, T.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 279

      ページ: 5480-5487

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Imaging spatio-temporal patterns of long-term potention in mouse hippocampus2003

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa, T.
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of Royal Society of London Ser. B-Biological Sciences 358

      ページ: 689-693

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Possible role of interleukin-6 in PC12 cell death induced by MPP+ and tetrahydroisoquinoline2003

    • 著者名/発表者名
      Shimma, N.
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences 93

      ページ: 471-477

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Imaging spatio-temporal patterns of long-term potentiation in mouse hippocampus2003

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa, T.
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of Royal Society of London Ser.B-Biological Sciences 358

      ページ: 689-693

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Up-regulation of cytosolic phospholipase A2α expression by N,N-diethyldithiocarbamate in PC12 cells; involvement of reactive oxygen species and nitric oxide

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, N.
    • 雑誌名

      Toxicology and Applied Pharmacology (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hosokawa, T.: "Imaging spatio-temporal patterns of long-term potentiation in mouse hippocampus"Philosophical Transactions of Royal Society of London Ser.B-Biological Sciences. 358. 689-693 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Horie, S.: "Contraction of isolated guinea-pig ileum by urotensin II via activation of ganglionic cholinergic neurons and acetylcholine release"Neuropharmacology. 45. 1019-1027 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nemoto, T.: "Involvement of the system L amino acid transporter on uptake of S-nitroso--cysteine, an endogenous S-nitrosothiol, in PC12 cells"European Journal of Pharmacology. 458. 17-24 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shimma, N.: "Possible role of interleukin-6 in PC12 cell death induced by MPP+ and tetrahydroisoquinoline"Journal of Pharmacological Sciences. 93. 471-477 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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