バイオイメージングによるアセチルコリン合成酵素の細胞内機能解析

• 研究課題/領域番号: 15500257
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 松尾 明典 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 助手 (20324585)
• 研究分担者: 斎藤 尚亮 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (60178499) ; 相見 良成 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 助手 (20231756)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: pChAT / cChAT / GFP / HEK-293 / translocation / PC12 / bChAT / トランスロケーション / リン酸化

研究概要

平成15年度に確立したHEK-293安定細胞株を用いて、培養細胞内のpChATおよびcChATの局在と動態の解析を共焦点レーザー下でさらに行った結果、定常状態では、pChAT-GFPは細胞質のみ、cChAT-GFPは細胞質および核内に存在することが明らかになった。核外移行シグナル阻害物質による処理で、pChAT-GFPが核内にも移行しうることも確認した。種々の薬剤による刺激の結果、pChAT-GFPの細胞内トランスロケーションは主としてリン酸化酵素の修飾によって引き起こされていることが観察された。具体的には、PKCを刺激すると細胞内、阻害すると核内へ移行する傾向があることがわかった。本年度は、これらの結果をより定量的に解析し、pChATがcChATと異なる機能を有している可能性を示唆する成果を雑誌に公表した。
また、腎由来細胞株であるHEK-293細胞において得られた結果が、神経系由来細胞でも起こりうるか確かめるため、pChAT-GFPおよびcChAT-GFPコンストラクトをPC12細胞にトランスフェクトさせた。その結果、一時発現PC12細胞内においても、pChAT-GFPは細胞質のみ、cChAT-GFPは細胞質および核内に存在することが明らかになった。比較的長期間におよぶ薬剤付加の影響および分化の過程でのpChATおよびcChATの細胞内局在を確かめるため、pChAT-GFPおよびcChAT-GFP安定発現PC12細胞の確立に着手し、これまでに複数のクローンを分離し、現在検証中である。

研究成果

• [雑誌論文] Rat choline acetyltransferase of the peripheral type differs from that of the common type in intracellular translocation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsuo A., Belliera JP., Hisano T., Aimi Y., Yasuhara O., Tooyama I., Saito N., Kimura H.
  • 雑誌名: Neurochemistry International 46・5 ページ: 423-433
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rat choline acetyltransferase of the peripheral type differs from that of the common type in intracellular translocation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsuo A., Belliera JP., Hisano T., Aimi Y., Yasuhara O., Tooyama I., Saito N., Kimura H.
  • 雑誌名: Neurochem Int. 46 ページ: 423-433
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Phosphorylation of PKC activation loop plays an important role in receptor-mediated translocation of PKC. (2005)
  • 著者名/発表者名: Seki, T., Matsubayashi, H., Amano, T., Shirai, Y., Saito, N., Sakai, N.
  • 雑誌名: Genes to Cells 10・3 ページ: 225-239
• [雑誌論文] Effects of different anti-tau antibodies on tau fibrillogenesis : RTA-1 and RTA-2 counteract tau aggregation (2005)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, T., Sumida, M., Hiraoka, S., Tomoo, K., Kakehi, T., Minoura, K., Sugiyama, S., Inaka, K., Ishida, T., Saito.N., Tanaka C.
  • 雑誌名: FEBS Letter 579・6 ページ: 1399-1404
• [雑誌論文] Innervation of rat iris by trigeminal and ciliary neurons expressing pChAT, a novel splice variant of choline acetyltransferase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara O., Aimi Y., Shibano A., Matsuo A., Bellier JP., Park M., Tooyama I., Kimura H.
  • 雑誌名: Jounal of Comparative Neurology 472・2 ページ: 232-245
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Topographical and cytopathological lesion analysis of the white matter in Binswanger's disease brains. (2004)
  • 著者名/発表者名: Akiguchi I., Tomimoto H., Wakita H., Kawamoto Y., Matsuo A., Ohnishi K., Watanabe T., Budka H.
  • 雑誌名: Acta Neuropathologica (Berl). 107 ページ: 563-570
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Different mechanisms of corpus callosum atrophy in Alzheimer's disease and vascular dementia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tomimoto H., Lin J-Xi., Matsuo A., Ihara M., Ohtani R., Shibata M., Miki Y, Shibasaki H.
  • 雑誌名: Journal of Neurology 251 ページ: 398-406
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Innervation of rat iris by trigeminal and ciliary neurons expressing pChAT, a novel splice variant of choline acetyltransferase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara O., Aimi Y., Shibano A., Matsuo A., Bellier JP., Park M., Tooyama I., Kimura H.
  • 雑誌名: J Comp Neurol. 472 ページ: 232-245
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Topographical and cytopathological lesion analysis of the white matter in Binswanger's disease brains. (2004)
  • 著者名/発表者名: Akiguchi I., Tomimoto H., Wakita H., Kawamoto Y., Matsuo A, Ohnishi K., Watanabe T., Budka H.
  • 雑誌名: Acta Neuropathol (Berl) 107 ページ: 563-570
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Different mechanisms of corpus callosum atrophy in Alzheimer's disease and vascular dementia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tomimoto H., Lin J-Xi., Matsuo A., Ihara M., Ohtani R., Shibata M., Miki Y., Shibasaki H.
  • 雑誌名: J Neurol. 251 ページ: 398-406
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic risk factors for Alzheimer's disease (2004)
  • 著者名/発表者名: Tooyama I, Matsuo A, Yasuhara O.
  • 雑誌名: Nippon Rinsho 62 Suppl ページ: 46-51
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Innervation of rat iris by trigeminal and ciliary neurons expressing pChAT, a novel splice variant of choline acetyltransferase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara O., Aimi Y., Shibano A., Matsuo_A., Bellier JP., Park M., Tooyama I., Kimura H.
  • 雑誌名: Journal of Comparative Neurology 472・2 ページ: 232-245
• [雑誌論文] Superoxide (O2-) production at phagosomal cup/phagosome through betaI PKC during FcγR-mediated phagocytosis in microglia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ueyama, T,.Lennartz, M.R., Noda, Y., Kobayashi, T., Shirai, Y., Rikitake, K., Hayashi, S., Sakai, N., Seguchi, H., Sawada, M., Sumimoto, H., Saito.N.
  • 雑誌名: Journal of Immunology 173・7 ページ: 4582-4589
• [雑誌論文] Down-regulation of Melanogenesis by Phospholipase D2 through Ubiquitin Proteasome-mediated Degradation of Tyrosinase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, A., Oka, M., Okada, T., Nakamura, S., Ueyama, T., Saito, N., Hearing, VJ, Ichihashi, M., Nishigori, C.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 279・26 ページ: 27774-277780
• [雑誌論文] Demonstration of cholinergic ganglion cells in rat retina : expression of an alternative splice variant of choline acetyltransferase. (2003)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara O., Tooyama I., Aimi Y, Bellier JP., Hisano T., Matsuo A., Park M., Kimura H.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 23 ページ: 2872-2881
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of a splice variant of choline acetyltransferase in magnocellular neurons of the tuberomammillary nucleus of rat. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kanayama H., Yasuhara O., Matsuo A., Tooyama I., Aimi Y, Bellier J.-P., Nagy J., I., Fukui K., Kimura H.
  • 雑誌名: Neuroscience 118 ページ: 243-251
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Demonstration of cholinergic ganglion cells in rat retina: expression of an alternative splice variant of choline acetyltransferase. (2003)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara O., Tooyama I., Aimi Y., Bellier JP., Hisano T., Matsuo A., Park M., Kimura H.
  • 雑誌名: J Neurosci. 23 ページ: 2872-2881
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression of a splice variant of choline acetyltransferase in magnocellular neurons of the tuberomammillary nucleus of rat. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kanayama H., Yasuhara O., Matsuo A., Tooyama I., Aimi Y., Bellier J.-P., Nagy J., I., Fukui K., Kimura H.
  • 雑誌名: Neuroscience 118 ページ: 243-251
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Demonstration of Fibroblast Growth Factor Receptor-1 in Rat Adrenal Gland as Revealed by Reverse Transcription-polymerase Chain Reaction and Immunohistochemistry. (2003)
  • 著者名/発表者名: Iwami M., Tooyama I, Kinoshita A., Matsuo A., Oomura Y., Sasaki K., Kimura H.
  • 雑誌名: Acta Histochem.Cytochem. 36 ページ: 353-359
  • NAID: 110003144290
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yasuhara O., Tooyama I., Aimi Y., Bellier JP., Hisano T., Matsuo A., Park M., Kimura H: "Demonstration of cholinergic ganglion cells in rat retina : expression of an alternative splice variant of choline acetyltransferase"Journal of Neuroscience. 23・7. 2872-2881 (2003)
• [文献書誌] Iwami I, Tooyama I, Kinoshita A, Matsuo A., Oomura Y., Sasaki K., Kimura H.: "Demonstration of fibloblast growth factor-1 in rat adreanal gland as revealed by reverse transcription-polymerase chain reaction and immunohistochemistry"Acta Histochemistry and Cytochemistry. 36・4. 353-359 (2003)
• [文献書誌] 遠山育夫, 松尾明典, 安原治: "痴呆症学(2)高齢社会と脳科学の進歩 臨床編 各論 II.神経変性疾患による痴呆(変性性痴呆)Alzheimer病 孤発性Alzheimer病 遺伝的因子"日本臨床. 62・増刊号1. 46-51 (2003)
• [文献書誌] Uchino M, Sakai N, Kashiwagi K, Shirai, Y, Shinohara Y, Hirose K, Iino M, Yamamura T., Saito N.: "Isoform-specific phosphorylation of mGluR5 by PKC blocks Ca2+ oscillation and oscillatory translocation of Ca2+-dependent PKC"Journal of Biological Chemistry. 279・3. 2254-2261 (2004)
• [文献書誌] Sasaki A, Taketomi T, Kato R, Saeki K, Nonami A, Sasaki M, Kuriyama M, Saito N, Shibuya M, Yoshimura A.: "Mammalian Sprouty4 suppresses Ras-independent ERK activation by binding to Raf1"Nature Cell Biology. 5・5. 427-432 (2003)
• [文献書誌] Fredholm B.B, Assender J.W., Irenius E, Kodama N, Saito N.: "Synergistic effects of adenosineA1 and P2Y receptor stimulation on calcium mobilization and PKC translocation in DDT1 MF-2 cells"Cellular and Molecular Neurobiology. 23・3. 379-400 (2003)
• [文献書誌] Saito N.: "Fluorescent imaging of Protein kinase C Translocation. In "Protein kinase C Protocols""edited by Newton A.C. Humana Press. 12 (2003)