PACAP I型受容体(PAC1)ノックアウトマウスを用いた神経内分泌機構の解析

• 研究課題/領域番号: 15590216
• 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: 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
• 研究機関: 産業医科大学
• 研究代表者: 澁谷 泉 産業医科大学, 医学部, 助教授 (50162649)
• 研究分担者: 上園 保仁 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (20213340)
• 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: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2003年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: PACAP / PACAP I型受容体 / ノックアウトマウス / 視索上核 / カルシウム画像解析 / somatodendritic release / バゾプレシン / オキシトシン / 下垂体後葉 / 細胞内Ca^<2+> / Ca^<2+> clearance / Somatodendritic release / Signal transduction / PACAP typeI receptor / receptor knock out mouse / supraoptic nucleus / Ca^<2+> imaging / vasopressin / oxytocin

研究概要

1.PACAP I型受容体(PAC1)ノックアウトマウス(PAC1-/-)、ヘテロザイゴートマウス(PAC1+/-)、対照群マウス(PAC1+/+)の3群を用いて、解析を行った。
2.Ca^<2+>感受性蛍光色素であるFura-2を用いた実験においては、PAC1+/+から単離したほぼ全ての視索上核(SON)ニューロンで、PACAP(10^<-10>M)は著明な細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を引き起こした。PAC1+/-ならびにPAC1-/-では、PACAPは10^<-7>Mまでのどの濃度においても、細胞内Ca^<2+>濃度に影響を与えなかった。
3.3.SONからのvasopressinならびにoxytocinの分泌(somatodendritic release)実験においては、PACAPはPAC1+/+においてのみ、有意な神経ペプチド分泌を引き起こしたものの、PAC-/-においては、効果がなかった。単離した下垂体後葉を用いた実験では、PACAPはどの群においても、ペプチド分泌に影響を与えなかった。
4.電子顕微鏡により、下垂体後葉の組織を観察したところ、分泌顆粒の密度、神経終末の微細構造などにおいて、PAC1+/+とPAC1-/-の間で有意な差はみられなかった。
5.免疫組織化学法を用いた実験において、SONのvasopressinならびにoxytocinの活性にPAC1+/+とPAC1-/-の間で有意な差はみられなかった。
6.in situ hybridication法を用いた実験においても、SONのvasopressinならびにoxytocinのmRNA量にPAC1+/+とPAC1-/-の間で有意な差はみられなかった。
7.飲水量、摂食量の測定において、PAC1-/-では、PAC1+/+に比較して、有意に高い数値を示した。
8.以上の結果より、PACAPはマウスにおいて、著明なSONニューロン刺激作用を有していること、SONからのvasopressinならびにoxytocinのsomatodendritic release作用を有していること、これらの作用がPAC1受容体のみを介していること、さらには、PAC1が飲水、摂食の調節に生理的に関与していることが、明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] DNA topoisomerase II poison TAS-103 transactivates GC-box-dependent transcription via acetylation of Sp1. (2005)
  • 著者名/発表者名: Torigoe T., et al.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 280(2) ページ: 1179-1185
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Ca(2+) clearance mechanisms in neurohypophysial terminals of the rat. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sasaki N., et al.
  • 雑誌名: Cell Calcium 37(1) ページ: 45-56
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] DNA topoisomerase II poison TAS-103 transactivates GC-box-dependent Transcription via acetylation of Sp1. (2005)
  • 著者名/発表者名: Torigoe T, Izumi H, Wakasugi T, Shibuya et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 280 ページ: 1179-1185
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ca^<2+> clearance mechanisms in neurohypophysial terminals of the rat. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, N., Dayanithi, G, Shibuya, I.
  • 雑誌名: Cell Calcium 16 ページ: 221-236
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] DNA topoisomerase II poison TAS-103 transactivates GC-box-dependent transcription via acetylation of Sp1. (2005)
  • 著者名/発表者名: Torigoe T, Izumi H, Wakasugi T, Shibuya, I. et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280(2) ページ: 1179-1185
• [雑誌論文] Ca(2+) clearance mechanisms in neurohypophysial terminals of the rat. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sasaki N, Dayanithi G, Shibuya I
  • 雑誌名: Cell Calcium 37(1) ページ: 45-56
• [雑誌論文] Intracellular calcium increase and somatodendritic vasopressin release by vasopressin receptor agonists in the rat supraoptic nucleus. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sabatier N., et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 16(3) ページ: 221-236
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Intracellular calcium increase and somatodendritic vasopressin release by vasopressin receptor agonists in the rat supraoptic nucleus.: involvement of multiple intracellular transduction signals. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sabatier, N., Shibuya, I., Dayanithi, G.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 16 ページ: 221-236
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Stimulus-secretion coupling in neurohypophysis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shibuya, I., Dayanithi, G., Ueta, Y.
  • 雑誌名: Endocrine and Diabetes 18 ページ: 403-410
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Intracellular calcium increase and somatodendritic vasopressin release by vasopressin receptor agonists in the rat supraoptic nucleus. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sabatier N, Shibuya I, Dayanithi G
  • 雑誌名: J.Neuroendocrinol. 16(3) ページ: 221-236
• [雑誌論文] 下垂体後葉のStimulus-secretion coupling (2004)
  • 著者名/発表者名: 澁谷泉, Govindan Dayanithi, 上田陽一
  • 雑誌名: 内分泌・糖尿病科 18(5) ページ: 403-410
• [雑誌論文] Impaired somatodendritic responses to pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) (2003)
  • 著者名/発表者名: Jamen, F., et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 15 ページ: 871-881
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Mechahism of cytosolic Ca^<2+> suppression by prostaglandin E_2 receptors in rat melanotr (2003)
  • 著者名/発表者名: Nagata, T., et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 15 ページ: 33-41
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The inhibitory effects of alphaxalone on M1 and M3 muacarinic receptors expressed (2003)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi, M., et al.
  • 雑誌名: Anesthesia and analgesia 97 ページ: 449-455
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Impaired somatodendritic responses to pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) of supraoptic neurones in PACAP type I -receptor deficient mice. (2003)
  • 著者名/発表者名: Jamen, F., Alonso, G, Shibuya, I.et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 15 ページ: 871-881
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mechanisms of cytosolic Ca^<2+> suppression by prostaglandin E_2 receptors in rat melanotrophs. (2003)
  • 著者名/発表者名: Nagata, T., Harayama, N., Sasaki, N., Inoue, M., Toyohira, Y, Uezono, Y., Maruyama, T., Yanagihara, N., Ueta, Y., Shibuya, I.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 15 ページ: 33-41
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The inhibitory effects of alphaxalone on M1 and M3 muscarinic receptors expressed in Xenopus oocytes. (2003)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi, M., Minami, K., Shibuya, I., Uezono, Y, Ogata, J., Okamoto, T., Murasaki, O., Kaibara, M., Ueta, Y, Shigematsu, A.
  • 雑誌名: Anesthesia and Analgesia 97 ページ: 449-455
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] 内分泌・糖尿病科 (2003)
  • 著者名/発表者名: 澁谷泉, Govindan Dayanithi, 上田陽一
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Jamen, F., Alonso, G., Shibuya, I et al.: "Impaired somatodendritic responses to pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) of supraoptic neurones in PACAP type I -receptor deficient mice."Journal of Neurcendocrinology. 15. 871-881 (2003)
• [文献書誌] Nagata, T., Harayama, N., Sasaki, N.et al.: "Mechanism of cytosolic Ca^<2+> suppression by prostaglandin E_2 receptors in rat melanotrophs"Journal of Neuroendocrinology. 15. 33-41 (2003)
• [文献書誌] Shiraishi, M., Minami, K., Shibuya I.et al.: "The inhibitory effects of alphaxalone on M1 and M3 muscarinic receptors expressed in xenopus oocytes"Anesthesia and analgesia. 97. 449-455 (2003)
• [文献書誌] Sabatier, N., Shibuya, I., Dayanithi, G.: "Intracellular calcium increase and somatodendritic vasopressin release by vasopressin receptor agonists in the rat supraoptic nucleus : involvement of multiple intracellular transduction signals."Journal of Neuroendocrinology. (in press). (2004)
• [文献書誌] 澁谷泉, Govindan Dayanithi, 上田陽一: "下垂体後葉のStimulus-secretion coupling"内分泌・糖尿科. (印刷中). (2004)