低分子量G蛋白質ARF6の細胞の形づくりへの普遍的機能関与と分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21659049
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 解剖学一般(含組織学・発生学)
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 阪上 洋行 北里大学, 医学部, 教授 (90261528)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2010年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 2009年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 低分子量G蛋白質 / 樹状突起 / 細胞骨格 / シナプス可塑性 / ゴルジ装置 / RNA干渉法 / 細胞接着分子 / 神経可塑性 / シナプス / 海馬 / シナプス後肥厚部

研究概要

本研究では、ARF6による細胞の形づくりへの機能関与とその分子機構の解明のため、活性型ARF6遺伝子を餌にして酵母ツーハイブリット法より脳cDNAライブラリーをスクリーニングしARF6の下流効果分子の同定を試みた。その結果、JIP3(JNK-interacting protein),FIP3/4(a family of Rabll-interacting protein),GGA(Golgi-1ocalized,γadaptin ear-containing ARF-binding protein)などの既報のARF6結合蛋白質とともに、カドヘリン-カテニンと複合体を形成するミオシンVIIAの結合蛋白質であるVezatinや密着結合関連蛋白質として報告されたPilt(protein incorporated later into tight junctions)などの新規のARF6結合蛋白質候補分子の単離に成功した。そのうち、Vezatinは、in situハイブリダイゼーション法による遺伝子発現解析により、胎児期より神経系に豊富に発現し、成熟期脳では海馬に強く発現することを明らかにし、海馬初代培養系を用いた過剰発現や発現抑制実験系により樹状突起の形成に関与することを見出した。以上の所見よりARF6の下流分子として機能する可能性が強く考えられ、その成果を報告した(Neuroscience Research 2010)。また、Piltに関しては、試験管レベルでは活性型ARF6に結合すること、NIH3T3細胞やHeLa細胞のトランスゴルジ網や細胞内小胞に局在すること、また、RNA干渉法を用いた発現抑制により、ゴルジ装置の断片化が生じることを見出し、現在、Piltによるゴルジ装置の構造維持の機構に関して詳細な検討を継続している。なお、本成果の一部は平成23年3月の第116回日本解剖学会総会にて報告する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] SynArfGEF is a guanine nucleotide exchage factor for Arf6 and localizes preferentially at post-synaptic specialization of inhibitory synapses. (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukaya M, Kamata A, Hara Y, Tamaki H, Katsumata O, Ito N, Takeda S, Hata Y, Suzuki T, Watanabe M, Harvey RJ, Sakagami H.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Less invasive and less technically demanding decompressive proce dure for lumbar spinal stenosis-appropriate for general orthopaedic surgeons? (2011)
  • 著者名/発表者名: Takaso M, Nakazawa T, Imura T, Fukushima K, Ueno M, Saito W, Shintani R, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: International Orthopaedics 巻: 35 ページ: 867-873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vezatin, a potential target for ADP-ribosylation factor 6, regulates the dendritic formation of hippocampal neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sanda M, Ohara N, Kamata A, Hara Y, Tamaki H, Sukegawa J, Yanagisawa T, Fukunaga K, Kondo H, Sakagami H.
  • 雑誌名: Neurosci.Research 巻: 67 ページ: 126-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive behavioral analysis of calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV knockout mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takao K, Tanda K, Nakamura K, Kasahara J, Nakao K, Katsuki M, Nakanishi K, Yamasaki N, Toyama K, Adachi M, Umeda M, Araki T, Fukunaga K, Kondo H, Sakagami H, Miyakawa T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] USP9x-mediated deubiquitination of EFA6 regulates de novo tight junction assembly. (2010)
  • 著者名/発表者名: Theard D, Labarrade F, Partisani M, Milanini J, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: EMBO Journal 巻: 29 ページ: 1499-1509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the serum response factor coactivator megakaryoblastic leukemia (MKL) in the activin-regulated dendritic complexity of rat cortical neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa M, Nishijima N, Shiota J, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 32734-32743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of PRG-1 as a neuronal calmodulin-binding protein. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tokumitsu H, Hatano N, Tsuchiya M, Yurimoto S, Fujimoto T, Ohara N, Kobayashi R, Sakagami H.
  • 雑誌名: Biochem Journal 巻: 43 ページ: 81-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidative stress in mature rat testis and its developmental changes (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y, Aminaka M, Takata A, Kudou Y, Yamauchi H, Aizawa Y, Sakagami H.
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. 巻: 52 ページ: 657-663
  • NAID: 10027566227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of erythropoietin on angiogenesis with the increased adhesion of platelets to the microvessels in the hind-limb ischemia model in mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kato S, Amano H, Ito Y, Eshima K, Aoyama N, Tamaki H, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci. 巻: 112 ページ: 167-175
  • NAID: 10029888784
  • 査読あり
• [雑誌論文] COX-2 and Prostaglandin EP3/EP4 Signaling Regulate the Tumor Stromal Proangiogenic Microenvironment via CXCL12-CXCR4 Chemokine Systems. (2010)
  • 著者名/発表者名: Katoh H, Hosono K, Ito Y, Suzuki T, Ogawa Y, Kubo H, Kamata H, Mishima T, Tamaki H, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: American Journal of Pathology 巻: 176 ページ: 1469-1483
  • 査読あり
• [雑誌論文] Host prostaglandin EP3 receptor signaling relevant to tumor-associated lymphangiogenesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kubo H, Hosono K, Suzuki T, Ogawa Y, Kato H, Kamata H, Ito Y, Amano H, Kato T, Sakagami H, et.Al.
  • 雑誌名: Biomed Pharmacotherapy 巻: 64 ページ: 101-106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surgical management of severe scoliosis with high risk pulmonary dysfunction in Duchene muscular dystrophy : patient function, quality of life and satisfaction. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaso M, Nakazawa T, Imura T, Okada T, Fukushima K, Ueno M, Takahira N, Takahashi K, Yamazaki M, Ohtori S, Okamoto H, Okutomi T, Okamato M, Masaki T, Uchinuma E, Sakagami H
  • 雑誌名: International Orthopaedics 巻: 34 ページ: 695-702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive behavioral analysis of calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV knockout mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takao K, Tanda K, Nakamura K, Kasahara J, Nakao K, Katsuki M, Nakanishi K, Yamasaki N, Toyama K, Adachi M, Umeda M, Araki T, Fukunaga K, Kondo H, Sakagami H, Miyakawa T.
  • 雑誌名: PLoS ONE (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vezatin, a potential target for ADP-ribosylation factor 6, regulates the dendritic formation of hippocampal neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sanda M, Ohara N, Kamata A, Hara Y, Tamaki H, Sukegawa J, Yanagisawa T, Fukunaga K, Kondo H, Sakagami H.
  • 雑誌名: Neuroscience Research (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] COX-2 and Prostaglandin EP3/EP4 Signaling Regulate the Tumor Stromal Proang iogenic Microenvironment via CXCL12-CXCR4 Chemokine Systems. (2010)
  • 著者名/発表者名: Katoh H, Hosono K, Ito Y, Suzuki T, Ogawa Y, Kubo H, Kamata H, Mishima T, Tamaki H, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: Am J Pathol. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent labeling of both GABAergic and glycinergic neurons in VGAT-Venus transgenic mouse. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wang Y, Kakizaki T, Sakagami H, Saito K, Ebihara S, Kato M, Hirabayashi M, Saito Y, Furuya N, Yanagawa Y.
  • 雑誌名: Neuroscience 164 ページ: 1031-1043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinase-dead knock-in mouse reveals an essential role of kinase activity of Ca^<2+>/c almodulin-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, et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 29 ページ: 7607-7618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of EFA6A, a guanine nucleotide exchange factor for ARF6, in spermatogenic cells of testes of adult mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki R, Saino-Saito S, Sakagami H, Toshimori K, Kondo H
  • 雑誌名: J Mol Histol 40 ページ: 77-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] IQ-ArfGEF/BRAG1 is associated with synaptic ribbons in the mouse retina. (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsumata O, Ohara N, Tamaki H, Niimura T, Naganuma H, Watanabe M, Sakagami H.
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 30 ページ: 1509-1516
  • 査読あり
• [学会発表] 低分子量G蛋白質ARF6特異的グアニンヌクレオチド交換因子GEP100/BRAG2の神経系における発現と樹状突起形成への機能関与 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪上洋行、小原直樹
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター、神戸市、兵庫県
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質Arfの活性化制御因子synArfGEFの抑制性シナプス局在の分子機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪上洋行
  • 学会等名: 第115回日本解剖学総会・全国学術集会
  • 発表場所: 岩手医科大学(岩手)
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] ARF6の新たな相互結合タンパク質としてのVezatinの神経樹状突起形成における役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪上洋行、三田将司
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知)
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Ca2+/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼIIα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, 他13名
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Piltはゴルジ装置に局在し構造維持に関与する
  • 著者名/発表者名: 阪上洋行、勝又修、玉木英明
  • 学会等名: 第116回日本解剖学会総会
  • 発表場所: (東北地方太平洋沖地震によりJournal of Physiological Sciences誌による誌上開催)
• [備考]
  • URL: http://www.med.kitasato-u.ac.jp/~sakagami/
• [備考]
  • URL: http://www.med.kitasato-u.ac.jp/~sakagami/index.php?RecentChanges