光依存的なcAMPの時間空間的制御による神経突起形成の試験管内高解像度解析

• 研究課題/領域番号: 21590211
• 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: 解剖学一般(含組織学・発生学)
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 井上 明宏 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 准教授 (80322080)
• 研究分担者: 中田 隆夫 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (50218004)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 神経突起形成 / cAMP / 細胞内シグナル伝達 / 光活性化 / 光活性化アデニル酸シクラーゼ / エレクトロポレーション / メラノサイト / 神経突起伸展 / アデニル酸シクラーゼ / PAC

研究概要

鞭毛藻類あるいはバクテリア由来の光活性化型アデニル酸シクラーゼ(PAC)の細胞内cAMP濃度の時空間的光制御性能を、抗体による生化学的解析およびFRETプローブの利用、およびメラノーマ細胞におけるメラノソームの動態観察によって調べた。また、マウス胎児海馬由来初代神経細胞培養系へはエレクトロポレーションによって遺伝子発現を行い、PAC分子のPC12細胞も含めた神経系細胞の形態機能解析への応用を試みた。

研究成果

• [雑誌論文] Preferential binding of a kinesin-1 motor to GTP-tubulin-rich microtubules underlies polarized vesicle transport (2011)
  • 著者名/発表者名: Takao Nakata, Shinsuke Niwa, Yasushi Okada, Franck Perez, and Nobutaka Hirokawa.
  • 雑誌名: The Journal of Cell Biology 巻: Vol.194 号: 2 ページ: 245-255
  • DOI: 10.1083/jcb.201104034
  • 査読あり
• [雑誌論文] シグナル分子の光制御技術と神経の形態形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中田隆夫
  • 雑誌名: ブレインサイエンス・レビュー2011 ページ: 23-36
• [雑誌論文] Kinase-dead knock-in mouse reveals an essential role of kinase activity of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase IIalpha in dendritic spine enlargement, long-term potentiation, and learning (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamagata Y, Kobayashi S, Umeda T, Inoue A, Sakagami H, Fukaya M, Watanabe M, Hatanaka N, Totsuka M, Yagi T, Obata K, Imoto K, Yanagawa Y, Manabe T, Okabe S
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: Vol.29 ページ: 7607-7618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical involvement of Rho GTPase activity in the efficient transplantation of neural stem cells into the injured spinal cord (2009)
  • 著者名/発表者名: Numano F, Inoue A, Enomoto M, Shinomiya K, Okawa A and Okabe S
  • 雑誌名: Mol Brain 巻: Vol.2 ページ: 37-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] 東京医科歯科大学の教授就任にあたって (2009)
  • 著者名/発表者名: 中田隆夫
  • 雑誌名: 解剖学雑誌 巻: Vol.84 ページ: 26-27
  • NAID: 10026094976
• [雑誌論文] Kinase-dead knock-in mouse reveals an essential role of kinase activity of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase IIalpha in dendritic spine enlargement, long-term potentiation, and learning (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamagata Y, et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 29 ページ: 7607-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical involvement of Rho GTPase activity in the efficient transplan tation of neural stem cells into the injured spinal cord (2009)
  • 著者名/発表者名: Numano F, et al.
  • 雑誌名: Molecular Brain 2 ページ: 37-37
  • 査読あり
• [学会発表] Preferential binding of a kinesin-1 motor to GTP-tubulin-rich microtubules underlies polarized vesicle transport (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakata, S. Niwa, Y, Okada, F, Perez, N. Hirokawa
  • 学会等名: The American Society for Cell Biology 2011 Annual Meeting
  • 発表場所: Denver, Colorado, USA
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] The kinesin-1 motor protein KIF5 recognizes microtubule lattice structure emanated from GTP-tubulin in axons as directional cue.(キネシンは、GTPチュブリンに由来する微小管格子構造を認識し、軸索の方向を認識する) Neuroscience 2011 (2011)
  • 著者名/発表者名: Takao Nakata, Shinsuke Niwa, Yasushi Okada, Franck Perez, Nobutaka Hirokawa
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] The kinesin-1 motor protein KIF5 recognizes microtubule lattice structure emanated from GTP-tubulin in axons as directional cue.キネシンは、GTPチュブリンに由来する微小管格子構造を認識し、軸索の方向を認識する (2011)
  • 著者名/発表者名: Takao Nakata, Shinsuke Niwa, Yasushi Okada, Franck Perez, Nobutaka Hirokawa
  • 学会等名: Neuroscience 2011(第34回日本神経科学大会)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Rewiring vesicle transports to probe the mechanism of polarized transports in neurons.(神経細胞内の機能分子Trafficと高次脳機能そして疾患)、Neuro2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: Takao Nakata, Nobutaka Hirokawa
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Rewiring vesicle transports to probe the mechanism of polarized transports in neurons.神経細胞内の機能分子Trafficと高次脳機能そして疾患 (2010)
  • 著者名/発表者名: Takao Nakata, Nobutaka Hirokawa
  • 学会等名: Neuro2010(第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Cdc42の光制御法の開発と培養細胞への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 角元利行、中田隆夫
  • 学会等名: 第115回日本解剖学会総
  • 発表場所: 盛岡
• [学会発表] THE ROLE OF KINASE ACTIVITY OF Ca2+/CALMODULIN-DEPENDENT PROTEIN KINASE II IN HIPPOCAMPAL SYNAPTIC PLASTICITY AND LEARNING (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoko Yamagata, Shizuka Kobayashi, Tatsuya Umeda, Akihiro Inoue, Hiroyuki Sakagami, Masahiro Fukaya, Masahiko Watanabe, Nobuhiko Hatanaka, Masako Totsuka, Takeshi Yagi, Kunihiko Oabata, Keiji Imoto, Yuchio Yanagawa, Toshiya Manabe, Shigeo Okabe
  • 学会等名: The 36th International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII & alpha ;活性は海馬シナプス可塑性の構造学的・機能学的・行動学的発現に不可欠 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山肩葉子、小林静香、梅田達也、井上明宏、阪上洋行、深谷昌弘、渡邉雅彦、畑中伸彦、戸塚昌子、八木健、小幡邦彦、井本敬二、柳川右千夫、真鍋俊也、岡部繁男
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII&alpha ; 活性は海馬シナプス可塑性の構造学的・機能学的・行動学的発現に不可欠 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山肩葉子
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [産業財産権] ポリペプチド、単離された核酸、組み換えベクター、遺伝子導入キット、形質転換体、および細胞内カルシウムシグナルの調節方法 (2012)
  • 発明者名: 石井智浩、中田隆夫
  • 権利者名: 東京医科歯科大学
  • 出願年月日: 2012-02-16
  • 外国
• [産業財産権] ポリペプチド、単離された核酸、組み換えベクター、遺伝子導入キット、形質転換体、および細胞内カルシウムシグナルの調節方法 (2012)
  • 発明者名: 石井智浩、中田隆夫
  • 権利者名: 東京医科歯科大学
  • 出願年月日: 2012-02-16
  • 外国
• [産業財産権] ポリペプチド、単離された核酸、組み換えベクター、遺伝子導入キット、形質転換体、および細胞内カルシウムシグナルの調節方法 (2012)
  • 発明者名: 石井智浩、中田隆夫
  • 権利者名: 東京医科歯科大学
  • 出願年月日: 2012-02-16