神経シナプス・アクティブゾーンの形成とその機能発現におけるリン酸化機構の解析

• 研究課題/領域番号: 18680032
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 大塚 稔久 富山大学, 大学院医学薬学研究部, 准教授 (40401806)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 30,290千円 (直接経費: 23,300千円、間接経費: 6,990千円); 2008年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2007年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2006年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
• キーワード: シナプス / アクティブゾーン / CAST / ELKS / RIM1 / 神経伝達物質放出 / RIM / SAD / シナプス小胞 / リン酸化 / Bassoon

研究概要

神経終末アクティブゾーン(Active zone: AZ)に局在するSADキナーゼがAZたんぱく質であるRIM1のみならず、CASTをもリン酸化することを見出した。本リン酸化部位特異抗体による解析から、内在性のCASTもリン酸化されており、リン酸化されたCASTもAZに強く結合していることが明らかとなった。また、ラット上顎神経節細胞にリン酸化変異体を導入し、電気生理学的解析を行ったところ、

研究成果

• [雑誌論文] SCRAPPER-Dependent ubiquitination of active zone protein RIM1 regulates synaptic vesicle release (2007)
  • 著者名/発表者名: Yao, I., Takagi, H., Ageta, H, Kahyo, T, Sato, S., Hatanaka, K., Fukuda, Y., Chiba, T., Morone, N., Yuasa, S., Inokuchi, K., Ohtsuka, T., MacGregor, G.R., Tanaka, K., Setou, M.
  • 雑誌名: Cell 130 ページ: 943-957
• [雑誌論文] Interaction between Munc13-1 and RIM is Critical for Glucagon-like Peptide-1-mediated Rescue of Exocytotic Defects in Munc13-1-deficient pancreatic {beta}-cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Kwan, E., Xie, L.Sheu, L.., Ohtsuka, T., and Gaisano, H.Y.
  • 雑誌名: Diabetes 56 ページ: 2579-2588
• [雑誌論文] Rab6 regulates transport and targeting of exocytotic carriers (2007)
  • 著者名/発表者名: Grigoriev, I., Splinter, D., Keijzer, N., Wulf, P.,Demmers, J., Ohtsuka, T., Modesti, M., Maly, I., Grosveld, F., Hoogenraad, C. C., and Akhmanova, A.
  • 雑誌名: Dev. Cell 13 ページ: 305-314
• [雑誌論文] Three-dimensional architecture of presynaptic terminal cytomatrix (2007)
  • 著者名/発表者名: Siksou, L.., Rostaing, P., Lechaire, J-P., Boudier, T., Ohtsuka, T., Fejtov , A., Kao, H-T., Greengard, P., Gundelfinger, E.D., Triller, A., and Marty, S.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 27 ページ: 6868-6877
• [雑誌論文] The Active Zone Protein CAST Directly Associates with Ligand-of-Numb Protein X (2007)
  • 著者名/発表者名: Higa Onaga, S., Tokoro, T., Inoue, E., Kitajima, I., and Ohtsuka, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 354 ページ: 686-692
• [雑誌論文] Localization of the Active Zone Proteins CAST, ELKS, and Piccolo at Neuromuscular Junctions (2007)
  • 著者名/発表者名: Tokoro, T., Higa Onaga, S., Deguchi-Tawarada, M., Inoue, E., Kitajima, I., and Ohtsuka, T.
  • 雑誌名: NeuroReport 18 ページ: 313-316
• [雑誌論文] SCRAPPER-Dependent ubiquitination of active zone protein RIM1 regulates synaptic vesicle release. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yao, I.
  • 雑誌名: Cell 130 ページ: 943-957
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between Munc13-1 and RIM is Critical for Glucagon-like Peptide-1-mediated Rescue of Exocytotic Defects in Munc13-1-deficient pancreatic {beta}-cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kwan, E.
  • 雑誌名: Diabetes 56 ページ: 2579-2588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rab6A regulates transport and targeting of exocytotic carriers. (2007)
  • 著者名/発表者名: Grigoriev, I.
  • 雑誌名: Dev. Cell 13 ページ: 305-314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional architecture of presynaptic terminal cytomatrix (2007)
  • 著者名/発表者名: La, S., Rostaing
  • 雑誌名: J. Neurosci. 27 ページ: 6868-6877
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Active Zone Protein CAST Directly Associates with Ligand-of-Numb Protein X. (2007)
  • 著者名/発表者名: Higa Onaga, S.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 354 ページ: 686-692
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of the Active Zone Proteins CAST, ELKS, and Piccolo at Neuromuscular Junctions. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tokoro, T
  • 雑誌名: NeuroReport
• [雑誌論文] The Active Zone Protein CAST Directly Associates with Ligand-of-Numb Protein X. (2007)
  • 著者名/発表者名: Higa Onaga
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Gommun. 16;354 (3) ページ: 686-692
• [雑誌論文] CLASPs attach microtube plus ends to the cell cortex through a complex with LL5β (2006)
  • 著者名/発表者名: Lansgergen, G., Grigoriev, I., Minori-Kiyosue, Y., Ohtsuka, T., Higa, S., Kitajima, I., Demmers, J., Galjart, N., Houtsmuller, A.B., Grosveld, F. and Akhmanova, A.
  • 雑誌名: Dev. Cell 11 ページ: 21-32
• [雑誌論文] SAD: a presynaptic kinase associated with synaptic vesicles and the active zone cytomatrix that regulates neurotransmitter release (2006)
  • 著者名/発表者名: Inoue, E., Mochida, S., Takagi, H., Higa, S., Deguchi-Tawarada, M., Takao-Rikitsu, E., Inoue, M., Yao, I., Takeuchi, K., Kitajima, I., Setou, M., Ohtsuka, T., and Takai, Y.
  • 雑誌名: Neuron 50 ページ: 261-275
• [雑誌論文] ELKS, a protein structurally related to the active zone protein CAST, regulates Ca2+-dependent exocytosis from PC12 cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Inoue, E, Deguchi-Tawarada, M., Takao-Rikitsu, E.., Inoue, M., Kitajima, I., Ohtsuka, T., and Takai, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 659-672
• [雑誌論文] Active Zone Protein CAST is a Component of Conventional and Ribbon Synapses in Mouse Retina (2006)
  • 著者名/発表者名: Deguchi-Tawarada, M., Inoue, E., Takao-Rikitsu, E., Inoue, M., Kitajima,I., Ohtsuka, T., and Takai, Y.
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol. 495 ページ: 480-496
• [雑誌論文] Active Zone Protein CAST is a Component of Conventional and Ribbon Synapses in Mouse Retina. (2006)
  • 著者名/発表者名: Deguchi-Tawarada, M
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol. 495 (4) ページ: 480-496
• [雑誌論文] ELKS, a protein structurally related to the active zone protein CAST, regulates Ca2+-dependent exocytosis from PC12 cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Inoue, E
  • 雑誌名: Genes Cells 11 (6) ページ: 659-672
• [雑誌論文] SAD : a presynaptic kinase associated with synaptic vesicles and the active zone cytomatrix that regulates neurotransmitter release. (2006)
  • 著者名/発表者名: Inoue. E
  • 雑誌名: Neuron 50 (2) ページ: 261-275
• [雑誌論文] CLASPs attach microtube plus ends to the cell cortex through a complex with LL5β. (2006)
  • 著者名/発表者名: Lansbergen, G
  • 雑誌名: Dev. Cell 11 (1) ページ: 21-32
• [学会発表] 神経終末アクティブゾーンにおけるシグナル伝達 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] 神経終末アクティブゾーンの分子解剖学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 学会等名: 特定領域研究 公開シンポジウム 「生体膜トランスポートソームの分子構築と生理機能」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-22
• [学会発表] 神経シナプスアティブ・ゾーンの生化学 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 学会等名: 第30回日本分子生物会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] SADキナーゼのマウス神経筋接合部における局在 (2007)
  • 著者名/発表者名: 所崇 吉田淑子 比嘉進 大塚稔久
  • 学会等名: Neuro2007
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] SADキナーゼによるアクチブゾーン特異蛋白質BassoonおよびPiccoloのリン酸化 (2007)
  • 著者名/発表者名: Susumu Higa, 所崇, 北島勲, 大塚稔久
  • 学会等名: Neuro2007
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Biochemistry of the presynaptic active zone (regular talk). (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Ohtsuka
  • 学会等名: Gordon Research Conferences
  • 発表場所: NH, USA.
• [学会発表] マウス神経筋接合部におけるアクティブゾーン蛋白質CAST/ELKSの局在 (2006)
  • 著者名/発表者名: 所崇 比嘉進 北島勲 大塚稔久
  • 学会等名: 分子生物学の未来 日本分子生物学会2006 フォーラム
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 学会 The active zone protein CAST directly associates with the Ligand of Numb X (2006)
  • 著者名/発表者名: 比嘉進 井上英二 所崇 北島勲 大塚稔久
  • 学会等名: 分子生物学の未来 日本分子生物学会2006 フォーラム
  • 発表場所: 名古屋