新規神経機能制御因子の生理学的機能の解明と脳機能再生への応用

• 研究課題/領域番号: 16590041
• 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: 生物系薬学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山國 徹 東北大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30333793)
• 研究分担者: 大泉 康 東北大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00006355) ; 中島 晶 東北大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (20419237) ; 齊藤 真也 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (80271849) ; 李 玉山 東北大学, 大学院・薬学研究科, 教務職員 (50344685)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: V-1 / CapZ / アクチンダイナミックス / 転写制御 / TH遺伝子 / 神経新生 / 脳機能再生 / 中枢神経変性疾患 / レトロウイルスベクター / アクチンフィラメント形成 / 神経機能制御 / 神経再生 / 脳神経幹細胞 / 天然ハーブエキス / 蛋白質相互作用 / neurosphere

研究概要

神経伝達物質の分泌・遊離および神経突起の伸展・分岐のV-1/CapZを仲介する制御機構の解明 PC12D細胞において、(1)V-1がCapZの細胞質アンカー分子として機能して、F-アクチンの形成促進を惹起すること、(2)細胞内cAMP濃度上昇によるPKAの活性化はCapZのV-1から解離および細胞骨格画分への移行を誘導し、G-アクチン量を増大させることを世界で初めて証明した。更に、このV-1による制御機構が神経伝達物質の分泌・遊離調節に影響を及ぼすことを明らかにした(論文投稿中)。
運動失調を呈する中枢変性神経疾患マウスを評価系とするV-1レトロウイルスの脳機能再生法開発への応用 独自開発したV-1レトロウイルスを脳神経幹細胞へ感染させ、効率良く神経細胞およびアストログリア細胞へ分化誘導させることに成功した。現在、薬物で黒質ドーパミン神経を破壊したパーキンソン病病態モデル動物を用いて中脳黒質へのV-1レトロウイルスの導入実験を開始し、V-1レトロウイルスの有効性を検討中である。
V-1/CapZシステムの病態生理学的役割 心肥大および肥満等の疾患とV-1の関連性をV-1レトロウイルスを用いて検討し、細胞培養系において、F-アクチンの形成亢進を伴って、脂肪細胞の前駆細胞から脂肪細胞への分化をV-1が抑制することを明らかにした。
V-1トランスジエニックマウスにおけるV-1/CapZシステムおよび転写制御因子系の免疫組織化学的解析 中枢ノルアドレナリン神経系におけるV-1の過剰発現とそれに起因するカテコラミン生合成の律速酵素であるチロシン水酸化酵素(TH)タンパク質の発現レベルの上昇を確認した。
CapZとV-1との相互作用を修飾するハーブエキスの作用メカニズムの解析 CapZとV-1との結合量を修飾するハーブエキスがCRE依存的転写活性を促進させることを明らかにした(論文投稿中)。

研究成果

• [雑誌論文] V-1 enhances PMA-induced activation of NF-κB-dependent transcription in PC12D cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Hiwatashi, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Pharmacometrics 70 ページ: 17-20
  • NAID: 10020344516
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Garcinone B reduces prostaglandin E2 release and NF-κB-mediated transcription in C6 cells (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Yamakuni, K.Aoki et al.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 394 ページ: 206-210
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nobiletin restoring β-amyloid-impaired CREB phosphorylation rescues memory deterioration in Alzheimer's disease model rats (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuzaki, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 400 ページ: 230-234
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proinsulin C-peptide stimulates a PKC/IκB/NF-κB signaling pathway (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Kitazawa, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: J. Biochem. (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] V-1 enhances PMA-induced activation of NF-κB-dependent transcription in PC12D cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiwatashi, Y., Yamakuni, T., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Pharmacometrics 70 ページ: 17-20
  • NAID: 10020344516
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Garcinone B reduces prostaglandin E_2 release and NF-κB-mediated transcription in C_6 cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamakuni, T., Aoki, K., Nakatani, K., Kondo, N., Oku, H., Ishiguro, K., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 394 ページ: 206-210
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nobiletin restoring β-amyloid-impaired CREB phosphorylation rescues memory deterioration in Alzheimer's disease model rats (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki, K., Yamakuni, T., Hashimoto, M., Haque, A.M., Shido, O., Mimaki, Y., Sashida, Y., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 400 ページ: 230-234
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Garcinone B reduces prostaglandin E_2 release and NF-κB-mediated transcription in C6 rat glioma cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Yamakuni, Y.Ohizumi et al.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters (印刷中)
• [雑誌論文] Nobiletin restoring β-amyloid-impaired CREB phosphorylation rescues memory deterioration in Alzheimer's disease model rats (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuzaki, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters (印刷中)
• [雑誌論文] PKA-dependent signaling regulates CapZ by promoting its dissociation from V-1 with anti-capping activity in PC12D cells (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Kitazawa, M., T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry (印刷中)
• [雑誌論文] Intracellular cAMP controls a physical association of V-1 with Cap Z in cultured mammalian endocrine cells (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Kitazawa, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 331 ページ: 181-186
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Ephedorae herba decreases lipopolysaccharide-induced cyclooxgenase-2 protein expression and NF-κB-dependent transcription in C6 rat glioma cells (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Aoki, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: J. Pharmacol. Sci. 98 ページ: 327-330
  • NAID: 10025729227
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Mechanism of neurotropic action of nobiletin in PC12D cells (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Nagase, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Biochemistry 44 ページ: 13683-13691
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nobiletin and its related flavonoids with CRE-dependent transcription-stimulating and neuritegenic activities (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Nagase, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 377 ページ: 1330-1336
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 新たな創薬研究のターゲット-新規カテコラミン合成制御因子 V-1 (2005)
  • 著者名/発表者名: 山國 徹
  • 雑誌名: 応用薬理 69 ページ: 89-94
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Intracellular cAMP controls a physical association of V-1 with Cap Z in cultured mammalian endocrine cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kitazawa, M., Yamakuni, T., Song, S.-Y., Kato, C., Tsuchiya, R., Ishida, M., Suzuki, N., Adachi, E., Iwashita, S., Ueno, S., Yanagihara, N., Taoka, M., Isobe, T., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 331 ページ: 181-186
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ephedorae herba decreases lipopolysaccharide-induced cyclooxgenase-2 protein expression and NF-κB-dependent transcription in C6 rat glioma cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Aoki, K., Yamakuni, T., Yoshida, M., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: J.Pharmacol.Sci. 98 ページ: 327-330
  • NAID: 10025729227
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mechanism of neurotropic action of nobiletin in PC12D cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagase, H., Yamakuni, T., Matsuzaki, K., Maruyama, Y., Kasahara, J., Fukunaga, K., Hinohara, Y., Kondo, S., Mimaki, Y., Sashida, Y., Tank, A.W., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Biochemistry 44 ページ: 13683-13691
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nobiletin and its related flavonoids with CRE-dependent transcription- stimulating and neuritegenic activities. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagase, H., Omae, N., Omori, A., Nakagawasai, O., Tadano, T., Yokosuka, A., Sashida, Y., Mimaki, Y., Yamakuni, T., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 377 ページ: 1330-1336
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Target for new drug development-a novel regulatory factor of catecholamine synthesis (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamakuni, T.
  • 雑誌名: Pharmacometrics 69 ページ: 89-94
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Intracellular cAMP controls a physical association of V-1 with CapZ in cultured mammalian endocrine cells (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Kitazawa, M., T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research. Communications 331 ページ: 181-186
• [雑誌論文] Nobiletin and its related flavonoids with CRE-dependent transcription-stimulating and neuritegenic activities. (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Nagase, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research. Communications 377 ページ: 1330-1336
• [雑誌論文] γ-Mangostin inhibits inhibitor-κB kinase activity and decreases lipopolysaccharide-induced cyclooxygenase-2 gene expression in C6 rat glioma cells (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Nakatani, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Mol. Pharmacol. 66 ページ: 667-674
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] IC101 induces apotosis by Akt dephosphorylation via an inhibition of heat shock protein 90-ATP binding activity accompanied by preventing the interaction with Akt in L12210 cells (2004)
  • 著者名/発表者名: H.Fujiwara, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: J. Pharmacol. Exp. Ther. 310 ページ: 1288-1295
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Potent antioxidative activity of unripe fruits of Garcinia mangostana L (2004)
  • 著者名/発表者名: J.Feng, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Natural Medicines, 58 ページ: 156-159
  • NAID: 80016842507
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Acidosis-induced protein tyrosine phosphorylation depends on Ca~<2+> influx via voltage-dependent Ca~<2+> channels in SHR aorta (2004)
  • 著者名/発表者名: D.K.Rohra, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Eur. J. Pharmacol. 504 ページ: 105-111
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Evidence for the involvement of protein kinase C in acidic pH-induced contraction in spontaneously hypertensive rat aorta (2004)
  • 著者名/発表者名: D.K.Rohra, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Pharmacology 71 ページ: 10-16
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] _Y-Mangostin inhibits inhibitor-κB kinase activity and decreases lipopolysaccharide-induced cyclooxygenase-2 gene expression in C6 rat glioma cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakatani, K., Yamakuni, T., Kondo, N., Arakawa, T., Oosawa, K., Shimura, S., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Mol.Pharmacol. 66 ページ: 667-674
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] IC101 induces apotosis by Akt dephosphorylation via an inhibition of heat shock protein 90-ATP binding activity accompanied by preventing the interaction with Akt in L1210 cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, H., Yamakuni, T., Ueno, M., Ishizuka, M., Shinkawa, T., Isobe, T., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: J.Pharmacol.Exp.Ther. 310 ページ: 1288-1295
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Potent antioxidative activity of unripe fruits of Garcinia mangostana L. (2004)
  • 著者名/発表者名: Feng.J., Yamakuni, T., Katoh, E., Hosoda, S., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Natural Medicines 58 ページ: 156-159
  • NAID: 80016842507
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Acidosis-induced protein tyrosine phosphorylation depends on Ca^<2+> influx via voltage-dependent Ca^<2+> channels in SHR aorta. (2004)
  • 著者名/発表者名: Rohra, D.K., Yamakuni, T., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 504 ページ: 105-111
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Evidence for the involvement of protein kinase C in acidic pH-induced contraction in spontaneously hypertensive rat aorta. (2004)
  • 著者名/発表者名: Rohra, D.K., Yamakuni, T., Ito, S., Saito, S., Ohizumi, Y.
  • 雑誌名: Pharmacology 71 ページ: 10-16
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] IC101 induces apoptosis by akt dephosphorylation via an inhibition of heat shock protein 90-ATP binding activity accompanied by preventing the interaction with akt in L1210 cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: H.Fujiwara, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 310 ページ: 1288-1295
• [雑誌論文] γ-Mangostin inhibits IκB kinase activity and decreases lipopolysaccharide-induced cyclooxygenase-2 gene expression in C6 rat glioma cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Nakatani, T.Yamakuni et al.
  • 雑誌名: Molecular Pharmacology 66 ページ: 667-674
• [雑誌論文] Acidosis-induced protein tyrosine phosphorylation depends on Ca^<2+> influx via voltage-dependent Ca^<2+> channels in SHR aorta (2004)
  • 著者名/発表者名: D.K.Rohra, T.Yamakimi, Y.Ohizumi
  • 雑誌名: European Journal of Pharmacology 504 ページ: 105-111
• [雑誌論文] Potent antioxidative activity of unripe fruits of Garcinia mangostana L. (2004)
  • 著者名/発表者名: J.Feng, T.Yamakuni, et al.
  • 雑誌名: Natural Medicines 58 ページ: 156-159
  • NAID: 80016842507
• [雑誌論文] Proinsulin C-peptide stimulates a PKC/Iκ B/NF-κ B signaling pathway
  • 著者名/発表者名: Kitazawa, M., Shibata, Y., Hashimoto, S., Ohizumi, Y., T., Yamakuni
  • 雑誌名: J.Biochemi. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Intracellular cAMP controls a physical association of V-1 with CapZ in cultured mammalian endocrine cells
  • 著者名/発表者名: M.Kitazawa, M., T.Yamakuni, et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research. Communications (印刷中)