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神経細胞におけるCdk5の活性制御と機能制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17300119
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 神経化学・神経薬理学
研究機関首都大学東京

研究代表者

久永 真市 (久永 眞市)  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (20181092)

研究分担者 斎藤 太郎  首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (70301413)
浅田 明子  首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (00336512)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,080千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 1,080千円)
2007年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2006年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2005年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワード脳・神経 / 酵素 / シグナル伝達 / タンパク質 / リン酸化 / 分解 / 細包膜 / アルツハイマー / 蛋白質 / 細胞膜
研究概要

Cdk5は分化した神経細胞で活性を示す特異なサイクリン依存性キナーゼ(Cdks)である。細胞分裂促進因子であるはずのCdkが、分裂しない神経細胞でどのような機能を果たしているのか、どのように活性が調節されているのか興味深い問題である。Cdk5は脳形成時の神経細胞の移動、シナプス活動や老化に伴う神経疾患との関連が示され、神経細胞の一生に亘って機能する重要なキナーゼの一つである。しかし、それぞれの機能に伴う活性制御やその作用機作については殆ど判っていない。
本研究では、以下の3つのCdk5活性制御系について検討した。(1)Cdk5のシナプス可塑性における役割:p35のプロテアソームによる分解はシナプス後部で起こっている。Cdk5の不活性化とLTP誘導の関連をCa-カルモデュリンキナーゼ(CaMKII)の活性化と関連させて研究を行った。Cdk5によるCaKIIのリン酸化または活性化は見られなかったが、CaMKIIによるp35のリン酸化が見られた。p35の分解を制御しているようであった。抑制性の神経伝達物質であるGABA単独ではCdk5活性に影響を与えなかったが、培養条件によってはグルタミン酸の効果を修飾しているようであった。(2)Cdk5の神経細胞内における膜局在と活性制御機構について:p35のミリストイル化とCdk5の細胞内局在、活性制御について検討した。ミリストイル化されないp35の核移行にはCdk5活性が影響を及ぼしているようであった。脳の発達に伴いCdk5活性は減少するが、これはp35の膜結合が増したためであった。(3)神経細胞死とCdk5活性の脱制御について調べた。膜結合型p35は全分解においても、カルパインによる限定分解においても速やかに起こった。膜近傍でp35の代謝は行われているようであった。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Cdk5-p39 is a labile complex with the similar substrate specificity to Cdk5-p352007

    • 著者名/発表者名
      Yamada, et. al.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 102

      ページ: 1447-1487

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of the membrane association and kinase activity of Cdk5-p35 by phosphorylation of p352007

    • 著者名/発表者名
      SatoK., et. al.
    • 雑誌名

      J.Neurosci.Res. 85

      ページ: 3071-3078

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of the interaction of Disabled-1 with CIN85 by phosphorylation with Cyclin-dependent kinase 52007

    • 著者名/発表者名
      Sato Y., et. al.
    • 雑誌名

      Genes Cells 12

      ページ: 1315-1327

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cdk5-p39 is a labile complex with the similar substrate specificity to Cdk5-p352007

    • 著者名/発表者名
      Yamada, et. al.
    • 雑誌名

      J. Neurochem 102

      ページ: 1447-1487

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Regulation of the membrane association and kinase substrate specificity of Cdk5-p35 by phosphorylation of p352007

    • 著者名/発表者名
      Sato, K, et. al.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. Res. 85

      ページ: 3071-3078

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Regulation of the interaction of Disabled-1 with CIN85 by phosphorylation with Cyclin-dependent kinase 52007

    • 著者名/発表者名
      Sato, K, et. al.
    • 雑誌名

      Genes Cells 12

      ページ: 1315-1327

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cdk5-p39 is a labie complex with the similar substrate specificity to Cdk5-p35.2007

    • 著者名/発表者名
      Yamada, et. al.
    • 雑誌名

      J. Neurochem. 102

      ページ: 1477-1487

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of the membrane association and kinase activity of Cdk5-p35 by phosphorylation of p35.2007

    • 著者名/発表者名
      Sato K., et. al.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. Res. 85

      ページ: 3071-3078

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of the interaction of Disabled-1 with CIN85 by phosphorylation with Cyclin-dependent kinase 5.2007

    • 著者名/発表者名
      Sato Y., et. al.
    • 雑誌名

      Genes Cells 12

      ページ: 1315-1327

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supression of calpain-dependent cleavage of the cdk5 activator p35 to p25 by site-specific phosphorylation.2007

    • 著者名/発表者名
      Kamei et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 282

      ページ: 1687-1694

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Aggregate formation and phosphorylation of neurofilament-L Pro22 Charcot-Marie-Tooth disease mutants.2006

    • 著者名/発表者名
      Sasaki et al.
    • 雑誌名

      Human Mol. Gen 15

      ページ: 943-952

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cysteine misincorporation in bacterially expressed human alpha-synuclein.2006

    • 著者名/発表者名
      Masuda et al.
    • 雑誌名

      FEBS letter 580

      ページ: 1175-1779

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Small molecule inhibitors of a-snuclein filament assembly.2006

    • 著者名/発表者名
      Masuda et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 6085-6094

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Identifying novel substrates for mouse Cdk5 kinase using the yeast Saccharomyces cerevisiae.2006

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi et al.
    • 雑誌名

      Gene to Cell 11

      ページ: 1393-1404

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 14-3-3 mediates phosphorylation-dependent inhibition of the interaction between the ubiquitin E3 ligase Nedd4-2 and epithelium Na+ channels.2006

    • 著者名/発表者名
      Nagai et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 6733-6740

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Aggregate formation and phosphorylation of neurofilament-L Pro22 Charcot-Marie-Tooth disease mutants.2006

    • 著者名/発表者名
      Sasaski et al.
    • 雑誌名

      Human Mol.Gen. 15(In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phosphorylation of FTDP-17 mutant tau by Cyclin-dependent kinase 5 complexed with p35, p25, or p39.2005

    • 著者名/発表者名
      Sakaue et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 31522-31529

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Activation of latent cyclin-dependent kinase 5 (Cdk5)-p35 complexes by membrane dissociation.2005

    • 著者名/発表者名
      Zhu et al.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 94

      ページ: 1535-1545

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of Cyclin-dependent kinase 5 (Cdk5) activity by glutamatergic regulation of p35 stability.2005

    • 著者名/発表者名
      Wei et al.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 93

      ページ: 502-512

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Impairment of Hippocampal Long-Term Depression and Defective Spatial Learning and Memory in p35-/- Mice.2005

    • 著者名/発表者名
      Ohshima et al.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 94

      ページ: 917-925

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Inhibition of heparin-induced tau filament formation by phenotiazine, polyphenols and porphyrins.2005

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 7614-7623

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 神経細胞の生死を決めるCdk5の膜結合と核移行2007

    • 著者名/発表者名
      久永 真市, ら
    • 学会等名
      第30回分子生物学会ワークショップ
    • 発表場所
      横浜、パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Membrane binding and Nuclear translocation of Cdk5, a neuron specific protein kinase determining neuronal survival and death2007

    • 著者名/発表者名
      Hasanaga, H, et. al.
    • 学会等名
      30th Japan Molecular Biology Workshop
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2007-12-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 神経細胞の生死を決めるCdk5の膜結合と核移行。2007

    • 著者名/発表者名
      久永真市, ら
    • 学会等名
      第30回分子生物学会ワークショップ
    • 発表場所
      横浜、パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 微小管結合蛋白質の構造と機能。(蛋白質 核酸 酵素)2006

    • 著者名/発表者名
      小谷 享 他
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      共立出版社
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] タウの線維化阻害とその機構。2005

    • 著者名/発表者名
      谷口小百合 他
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      Dementia Japan
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.sci.metro-u.ac.jp/mnc/

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.metro-u.ac.jp/mnc/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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