BDNFプロドメインの新しい生理作用に関する構造生物学と神経生理学の融合研究

• 研究課題/領域番号: 22500305
• 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: 神経科学一般
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 小島 正己 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 研究グループ長 (40344171)
• 研究分担者: 上垣 浩一 独立行政法人産業技術総合研究所, 生体分子創製研究グループ, 研究グループ長 (00356544) ; 石川 保幸 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (90346320)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 神経栄養因子 / 神経細胞 / 神経伝達 / プロセッシング / 分泌 / シナプス / 成長因子 / 一塩基多型 / 海馬 / LTD / endocytosis / 細胞イメージング

研究概要

成長因子をはじめとする生体タンパク質は、活性化型になるまでにプロセッシングと呼ばれる酵素反応を受けるものが存在する。本研究においては神経栄養因子のプロセッシングに反応proBDNF→mature BDNF+BDNF pro-peptide に注目した。その結果、BDNF pro-peptide には BDNF伝達を抑制する活性があること、その活性発現に必要な受容体等を決定した。プロセッシングは多くの成長因子の活性化に共通するメカニズムであるが、本研究の成果は成長因子研究分野に新たなメカニズムの存在の可能性

研究成果

• [雑誌論文] BDNF and its pro-peptide are stored in presynaptic dense core vesicles in brain neurons (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Dieni
  • 雑誌名: Journal of cell Biology 巻: 16 号: 6 ページ: 339-350
  • DOI: 10.1083/jcb.201201038
  • 査読あり
• [雑誌論文] BDNF and Synaptic Plasticity: The Recent Cell Biology for Understanding of Brain Disorders (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Mizui
  • 雑誌名: Clinical Pharmacology & Biopharmaceutics 巻: 5 ページ: 50-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] BDNF and its pro-peptide are stored in presynaptic dense core vesicles in brain neurons (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Dieni, T. Matsumoto, M. Dekkers, S. Rauskolb, M. Ionescu, R. Deogracias, E. D.Gundelfinger, M. Kojima, S. Nestel, M. Frotscher, Y.-A. Barde
  • 雑誌名: Journal of cell Biology 巻: vol. 196 no. 6 ページ: 775-788
• [雑誌論文] Generation of TrkA/TrkB Chimeric Receptor Constructs Reveals Molecular Mechanisms underlying BDNF-Induced Dendritic Outgrowth in Hippocampal Neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Sato, Shingo Suzuki, Mako Kitabatake,,Tomoko Hara, and Masami Kojima
  • 雑誌名: CELL.MOL.NEUROBIOL 巻: vol.31,no.605-614
• [雑誌論文] Generation of TrkA/TrkB Chimeric Receptor Constructs Reveals Molecular Mechanisms underlying BDNF-Induced Dendritic Outgrowth in Hippocampal Neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Sato, et al
  • 雑誌名: Cell.Mol.Neurobiol. 巻: 31 号: 4 ページ: 605-614
  • DOI: 10.1007/s10571-011-9655-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of TrkA/TrkB Chimeric Receptor Constructs Reveals Molecular Mechanisms underlying BDNF-Induced Dendritic Outgrowth in Hippocampal Neurons. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Sato, Shingo Suzuki, Mako Kitabatake, Tomoko Hara, Masami Kojima
  • 雑誌名: CELL.MOL.NEUROBIOL. 巻: 31 ページ: 605-614
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct signaling pathways of precursor BDNF and mature BDNF in cultured cerebellar granule neurons (2010)
  • 著者名/発表者名: Koshimizu, H., Hazama, S., Hara, T., Ogura, A., and Kojima, M
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: vol.473 no.229-232
• [雑誌論文] うつ病に関するBDNF研究:現状と課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊ノ郷晴子、水井利幸、高橋正身、小島正己
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 28巻 ページ: 89-95
• [雑誌論文] Distinct signaling pathways of precursor BDNF and mature BDNF in cultured cerebellar granule neurons (2010)
  • 著者名/発表者名: Koshimizu, H., Hazama, S., Hara, T., Ogura, A., Kojima, M.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: 473 ページ: 229-232
  • 査読あり
• [雑誌論文] ultiple functions of precursor BDNF to CNS neurons: negative regulation of neurite growth, spine formation and cell survival (2009)
  • 著者名/発表者名: Koshimizu, H., Kiyosue, K., Hara, T.,Hazama, S., Suzuki, S., Uegaki, K., Nagappan, G., Zaitsev, E., Hirokawa, T., Tatsu, Y., Ogura, A., Lu, B. & Kojima, M
  • 雑誌名: Mol. Brain 巻: vol.2,no.1-19
• [雑誌論文] The BDNF pro-peptide is a novelfacilitator of hippocampal LTD and the biological action is modulated by a common BDNF polymorphism Val66Met
  • 著者名/発表者名: Uegaki K., Ishikawa Y., Mizui T., Hirokawa T., Hara T., Suzuki S., Takahashi M., Shiosaka S., Itami C., Kumanogoh H., Kojima M
  • 巻: (in press)
• [学会発表] The BDNF pro-peptide is a novel facilitator of hippocampal LTD and the biological action is modulated by a common BDNF polymorphism Val66Met (2013)
  • 著者名/発表者名: Uegaki K., Ishikawa Y., Mizui T., Kumanogoh H., Kojima M
  • 学会等名: GRC
  • 発表場所: New Port
• [学会発表] The BDNF pro-peptide is a novel facilitator of hippocampal LTD and the biological action is modulated by a common BDNF polymorphism Val66Me (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kojima
  • 学会等名: NGF2012
  • 発表場所: ドイツ ヴュルツブルク
• [学会発表] A novel role of the BDNF pro-peptide in the development of neuron : a new insight into neurotrophic hypothesis (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kozuka
  • 学会等名: The 11th Biennial Meeting of the Asian Pacific Society for Neurochemistry
  • 発表場所: 兵庫県 神戸市
• [学会発表] BDNF and mood disorders (2011)
  • 著者名/発表者名: Masami Kojima
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] BDNF and mood disorders (2011)
  • 著者名/発表者名: Masami Kojima
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] The BDNF pro-peptide is a new modulator of synaptic plasticity in the nervous system (2010)
  • 著者名/発表者名: Masami Kojima
  • 学会等名: NGF 2010
  • 発表場所: Helsinki, Finland
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] 神経栄養因子 BDNF の機能未知ドメインが行う脳機能調節 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小島正己
  • 学会等名: 生理研研究会
  • 発表場所: 生理学研究所(岡崎市)
  • 年月日: 2009-06-19
• [図書] うつ病に関する BDNF 研究:現状と課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊ノ郷晴子、水井利幸、高橋正身、小島正己
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 実験医学
• [図書] The role of brain-derived neurotrophic factor as a modulator of synaptic plasticity, Brain Aging
  • 著者名/発表者名: Y. Ishikawa, M. Kojima
  • 出版者: Therapeutic Interventions
• [備考]
  • URL: http://www.aist.go.jp/
• [備考] バイオインターフェース研究グループ
  • URL: http://unit.aist.go.jp/hri/
• [備考]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/hri/
• [備考]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/hri/group/birg/
• [産業財産権] 成長因子ペプチド (2010)
  • 発明者名: 上垣浩一、水井利幸、熊ノ郷 晴子、原とも子、石川保幸、小島正己
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 出願年月日: 2010-05-31
• [産業財産権] 神経細胞死促進因子及び該因子を高感度に検出する方法 (2010)
  • 発明者名: 小島正己、原とも子、小清水久嗣、上垣浩一、柏原めぐみ
  • 権利者名: (独)産業技術総合研究所
  • 取得年月日: 2010-02-19
• [産業財産権] 成長因子のプロペプチド (2010)
  • 発明者名: 小島正己、水井利幸、熊ノ郷晴子、北畠真子、上垣浩一、原とも子
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 2010-123957
  • 出願年月日: 2010-05-31