Aキナーゼアンカータンパク(AKAP)依存的シナプス後電位:終止の分子メカニズム

• 研究課題/領域番号: 17024020
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 東田 陽博 金沢大学, 医学系研究科, 教授 (30093066)
• 研究分担者: 横山 茂 金沢大学, 医学系研究科, 助教授 (00210633)
• 研究期間 (年度): 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: アセチルコリン / ムスカリン受容体 / Mチャネル / KCNQチャネル / 神経細胞 / 大脳

研究概要

中枢、末梢神経の受容体刺激による膜興奮性変調に関与するシナプス電位のうちでも、特にslow EPSPの発生機序の解明は短期記憶のメカニズムを考える上で重要である。しかし、長らく未解決のままであった。この課題に対し、申請者らは、上頚神経節神経細胞の電位依存性カリウムチャネルであるM(KCNQ2/3)チャネルのムスカリン性アセチルコリン受容体刺激による電流抑制のシグナル伝達経路でのAKAP150の役割を解析してきた。
今回、アセチルコリンにより活性化されるポストシナプス側でのムスカリン受容体反応での分子メカニズムを理解し、この知識を痴呆症の治療に役立てるため、Mチャンネルの受容体による抑制機序の解明と、そこに関わるAKAP依存的シグナル伝達の解明をし、記憶、学習の分子基盤として新しい視点を提供することとした。
KCNQ2/3チャンネルのアミノ酸配列上PKCによるリン酸化サイトは12ケ所(セリンの7ヶ所とスレオニンの5ヶ所)あり、カルチニューリンが(PKC依存的な)セリンのリン酸を脱リン酸化するか否かをアラニン置換(アラニンスキャンニング)で検討し、PKCとカルチニューリンとKCNQチャンネルの相互作用部位を確定した。その部位での脱リン酸化を実験した。また、IQ配列の変異によるチャンネル抑制の変化を観察した。チャンネルのIQ部位のトリプトファンによる蛍光変化により、両者の親和性の強さ、Ca依存性を測定した。最後に、KCNQ抗体でプルダウンされる分子の中にムスカリン受容体とAKAPがが存在する事を見い出した。

研究成果

• [雑誌論文] Acetylcholine stimulates cyclic ADP-ribose formation via M1 muscarinic receptors in rat superior cervical ganglion. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhang JS, Jin D, Higashida H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 335 ページ: 920-924
• [雑誌論文] Amplification of depolarization-induced and ryanodine-sensitive cytosolic Ca2+ elevation by synthetic carbocyclic analogs of cyclic ADP-ribose and their antagonistic effects in NG108-15 neuronal cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hashii M, Shuto S, Fukuoka M, Kudoh T, Matsuda A, Higashida H.
  • 雑誌名: J Neurochem. 94 ページ: 316-323
  • NAID: 120000809381
• [雑誌論文] Synthesis of stable and cell-type selective analogues of cyclic ADP-ribose, a Ca(2+)-mobilizing second messenger. Structure-activity relationship of the N1-ribose moiety. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kudoh T, Fukuoka M, Ichikawa S, Murayama T, Ogawa Y, Hashii M, Higashida H, Kunerth S, Weber K, Guse AH, Potter BV, Matsuda A, Shuto S.
  • 雑誌名: J Am Chem Soc. 127 ページ: 8846-8855
• [雑誌論文] Induction of interleukin-6 in dorsal root ganglion neurons after gradual elongation of rat sciatic nerve. (2005)
  • 著者名/発表者名: Osamura N, Ikeda K, Ito T, Higashida H, Tomita K, Yokoyama S.
  • 雑誌名: Exp Neurol. 195 ページ: 61-70
• [雑誌論文] Cyclin-dependent kinase 5 activators p35 and p39 facilitate formation of functional synapses. (2005)
  • 著者名/発表者名: Johansson JU, Lilia L, Chen XL, Higashida H, Meister B, Noda M, Zhong ZG, Yokoyama S, Berggren PO, Bark C.
  • 雑誌名: Brain Res Mol Brain Res. 138 ページ: 215-227
• [雑誌論文] Protein kinase C bound with A-kinase anchoring protein is involved in muscarinic recep tor-activated modulation of M-type KCNQ potassium channels. (2005)
  • 著者名/発表者名: Higashida H, Hoshi N, Zhang JS, Yokoyama S, Hashii M, Jin D, Noda M, Robbins J.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 51 ページ: 231-234
  • NAID: 10015451122
• [産業財産権] パーキンソン病の治療のための医薬 (2005)
  • 発明者名: 東田 陽博
  • 権利者名: 金沢大学TLO
  • 産業財産権番号: 2005-189518
  • 出願年月日: 2005-07-15