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Ca2+チャネルの過渡的複合体形成による神経活動依存的な転写制御機構に関する研究

公募研究

研究領域過渡的複合体が関わる生命現象の統合的理解-生理的準安定状態を捉える新技術-
研究課題/領域番号 24121718
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関京都大学

研究代表者

清中 茂樹  京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (90422980)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードカルシウムチャネル / エピジェネティクス / 神経活動 / 過渡的複合体
研究概要

我々は、これまでに電位依存性Ca2+チャネルβサブユニットとB56δ(プロテインホスファターゼ2A副サブユニット)との相互作用を明らかにしてきた。本年度はβサブユニットによって制御される遺伝子の発現の制御に関して詳細に検討した。遺伝子発現の網羅的な解析に関しては、DNAマイクロアレイを用いて評価した。βサブユニット変異マウスであるLethargicマウスと野生型マウスと遺伝子発現を比較してみたところ、Lethargicマウスにおいてチロシンヒドロキシラーゼの遺伝子発現が向上していることがわかった。リアルタイムPCRを用いて定量的な解析を行ったところ、確かにLethargicマウスにおいてチロシンヒドロキシラーゼの遺伝子発現が上昇していることがわかった。
次に核に移行したβサブユニット複合体の核内での振る舞いに関して、免疫沈降法を用いて評価した。その結果、βサブユニット複合体は、ゲノム上においてチロシンヒドロキシラーゼ遺伝子の上流配列に結合していることがわかり、βサブユニット複合体が直接的にチロシンヒドロキシラーゼ遺伝子の発現制御を行っていることがわかった。プロテインホスファターゼ2Aはヒストンの脱リン酸化を行うことが知られる。従って、βサブユニット複合体は活動電位依存的に核内移行しチロシンヒドロキシラーゼ遺伝子に結合することで、βサブユニット複合体に含まれるプロテインホスファターゼ2Aがヒストンの脱リン酸化を行い、転写を制御していると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Nuclear life of the voltage-gated Cacnb4 subunit and its role in gene transcription regulation.2013

    • 著者名/発表者名
      Ronjat M, Kiyonaka S, Barbado M, De Waard M, Mori Y
    • 雑誌名

      Channels

      巻: 7 号: 2 ページ: 119-125

    • DOI

      10.4161/chan.23895

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetically encoded fluorescent thermosensors visualize subcellular thermoregulation in living cells2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Kiyonaka, Taketoshi Kajimoto, Reiko Sakaguchi, Daisuke Shinmi, Mariko Omatsu-Kanbe, Hiroshi Matsuura, Hiromi Imamura, Takenao Yoshizaki, Itaru Hamachi, Takashi Morii, Yasuo Mori
    • 雑誌名

      Nature Methods

      巻: 10 号: 12 ページ: 1232-1238

    • DOI

      10.1038/nmeth.2690

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cacnb4 directly couples electrical activity to gene expression, a process defective in juvenile epilepsy.2012

    • 著者名/発表者名
      Tadmouri A
    • 雑誌名

      The EMBO journal

      巻: 31 号: 18 ページ: 3730-3744

    • DOI

      10.1038/emboj.2012.226

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical and functional interaction of the active zone protein CAST/ERC2 and the β-subunit of the voltage-dependent Ca(2+) channel.2012

    • 著者名/発表者名
      Kiyonaka S
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry

      巻: 152 ページ: 149-159

    • NAID

      10031166124

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] エピジェネティクス的な神経系遺伝子発現制御:電位依存性Ca2+チャネルβサブユニットの新たな役割2013

    • 著者名/発表者名
      清中 茂樹
    • 学会等名
      生理学研究所 研究会「シナプス可塑性の動作原理」
    • 発表場所
      生理学研究所(愛知県)
    • 年月日
      2013-06-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 電位依存性カルシウムチャネルß4サブユニットによる活動依存的な遺伝子発現調制御機構

    • 著者名/発表者名
      澤村 晴志,清中 茂樹,三木 崇史,秋山 智志,Ronjat Michel,De Waard Michel,森 泰生
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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