発達/障害によるK-C1共役担体機能制御とGABA応答のモーダルシフト

2010 年度 研究成果報告書

• 研究領域: セルセンサーの分子連関とモーダルシフト
• 研究課題/領域番号: 18077009
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 鍋倉 淳一 生理学研究所, 発達生理学研究系, 教授 (50237583)
• 研究分担者: 前島 隆司 生理学研究所, 発達生理学研究系, 助教 (70399319) ; 渡部 美穂 生理学研究所, 発達生理学研究系, 特任助教 (10399321) ; 高鶴 裕介 生理学研究所, 発達生理学研究系, 特別協力研究員 (30446265)
• 連携研究者: 渡部 美穂 生理学研究所, 発達生理学研究系, 特任助教 (10399321)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: KCC2 / GABA / モーダルシフト

研究概要

KCC2はClくみ出しを行う分子であり、神経細胞に特異的に発現している。KCC2のチロシン脱リン酸化を促進すると、モノマーになり、リピッドラフトへの集積が消失するとともに,細胞内Cl濃度の上昇が観察された。塩基配列内のチロシンリン酸化部位の変異を導入した株細胞では、細胞内Cl濃度が高く、GABAは脱分極を示した。この結果から、KCC2は正常ではリピッドラフトにオリゴマーとして集積し、細胞内Clをくみ出すことにより、細胞内Cl濃度を低く保っている。その結果、GABAによるClチャネルの開口により陰イオンの細胞内流入が起こり、神経細胞は過分極応用(抑制作用)を示すことが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Depolarizing shift in the GABA-induced current reversal potential by lidocaine hydrochloride. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakahata Y, Miyamoto A, Watanabe M, Moorhouse AJ, Nabekura J, Ishibashi H.
  • 雑誌名: Brain Research 1345 ページ: 19-27
• [雑誌論文] GABA(A) receptor subunit alteration-dependent diazepam insensitivity in the cerebellum of phospholipase C-related inactive protein knockout mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizokami A, Tanaka H, Ishibashi H, Umebayashi H, Fukami K, Takenawa T, Nakayama KI, Yokoyama T, Nabekura J, Kanematsu T, Hirata M.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 114 ページ: 302-310
• [雑誌論文] Phospholipase C-related but catalytically inactive protein is required for insulin-induced cell surface expression of gamma-amino acid type A receptors. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujii M, Kenematsu T, Ishibashi H, Fukami K, Takenawa T, Nakayama K, Moss S, Nabekura J, Hirata M.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 285 ページ: 4837-4846
• [雑誌論文] Endocannabinoids contribute to metabotropic glutamate receptor-mediated inhibition of GABA release onto hippocampal CA3 pyramidal neurons in an isolated neuron/bouton preparation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Inada H, Maejima T, Nakahata Y, Yamaguchi J, Nabekura J, Ishibashi H.
  • 雑誌名: Neuroscience 165 ページ: 1377-1389
• [雑誌論文] Excitation of locus coeruleus noradrenergic neurons by thyrotropin-releasing hormone. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi H, Nakahata Y, Eto K, Nabekura J.
  • 雑誌名: Journal of Physiology 587 ページ: 5709-5722
• [雑誌論文] Clustering of neuronal K+-Cl-cotransporter in the lipid rafts by tyrosine phosphorylation (2009)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M, Wake H, Moorhouse A, Nabekura J.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 284 ページ: 27980-27988
• [雑誌論文] Maternal separation decreases the stability of mushroom spines in adult mice somatosensory cortex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takatsuru Y, Yoshitomo M, Nemoto T, Eto K, Nabekura J.
  • 雑誌名: Brain Research 1294 ページ: 45-51
• [雑誌論文] Neuronal circuit remodeling in the contralateral cortical hemisphere during functional recovery from cerebral infarction. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takatsuru Y, Fukumoto D, Yoshitomo M, Nemoto T, Tsukada H, Nabekura J.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 29 ページ: 10081-10086
• [雑誌論文] Resting microglia directly monitor the functional state of synapses in vivo and determine the fate of ischemic terminals. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wake H, Moorhouse AJ, Jinno S, Kohsaka S, Nabekura J.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 29 ページ: 3974-3980
• [雑誌論文] Inhibition of chloride outward transport by gadolinium in cultured rat spinal cord neurons. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi H, Hirao K, Yamaguchi J, Nabekura J.
  • 雑誌名: Neurotoxicology 30 ページ: 155-159
• [雑誌論文] Sustained depolarizing shift of the GABA reversal potential by glutamate receptor activation in hippocampal neurons. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kitamura A, Ishibashi H, Watanabe M, Takatsuru Y, Brodwick M, Nabekura J.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 62 ページ: 270-277
• [雑誌論文] The effect of zinc on glycinergic inhibitory postsynaptic currents in rat spinal dorsal horn neurons. (2007)
  • 著者名/発表者名: Eto K, Arimura Y, Nabekura J, Noda M, Ishibashi.
  • 雑誌名: Brain Research 1161 ページ: 11-20
• [雑誌論文] Involvement of Kv channel subtypes on GABA release in mechanically dissociated neurons from the rat substantia nigra. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shimada H, Uta D, Nabekura J, Yoshimura M.
  • 雑誌名: Brain Research 1141 ページ: 74-83
• [雑誌論文] Reduction of metabotropic glutamate receptor-mediated heterosynaptic inhibition of developing MNTB-LSO inhibitory synapses. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishimaki T, Jang IS, Ishibashi H, Yamaguchi J, Nabekura J.
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 26 ページ: 323-330
• [雑誌論文] High potassium-induced facilitation of glycine release from presynaptic terminals on mechanically dissociated rat spinal dorsal horn neurons in the absence of extracellular calcium. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi H, Jang IS, Nabekura J.
  • 雑誌名: Neuroscience. 146 ページ: 190-201
• [雑誌論文] Altered Distribution of KCC2 in Cortical Dysplasia in Patients with Intractable Epilepsy. (2007)
  • 著者名/発表者名: Munakata M, Watanabe M, Otsuki T, Nakama H, Arima K, Itoh M, Nabekura J, Iinuma K, Tsuchiya S.
  • 雑誌名: Epilepsia. 48 ページ: 837-844
• [雑誌論文] Phospholipase C-related inactive protein is implicated inthe constitutive internalization of GABAA receptors mediated by clathrin and AP2 adaptor complex. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kanematsu T, Fujii M, Mizokami A, Kittler JT, Nabekura J, Moss SJ, Hirata M.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 101 ページ: 898-905
• [雑誌論文] Phosholipase C-Related Inactive Protein is involved in Trafficking of gamma2 Subunit Containing GABAA Receptor to Cell Surface. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizokami A, Kanematsu Ti, Ishibashi H, Yamaguchi T, Tanida I, Takenaka K, Nakayama K, Fukami K, Takenawa T, Kominami E, Moss S, Yamamoto T, Nabekura J, Hirata H.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 27 ページ: 1692-1701
• [雑誌論文] Early changes in KCC2 phosphorylation in response to neuronal stress results in functional downregulation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wake H, Watanabe M, Moorhouse AJ, Kanematsu T, Horibe S, Matsukawa N, Asai K,, Ojika K, Hirata M, Nabekura J.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 27 ページ: 1642-1650
• [雑誌論文] BDNF Occludes GABAB Receptor-mediated Inhibition of GABA Release in Rat Hippocampal CA1 Pyramidal Neurons. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi T, Kitamura A, Wake, H, Ishibashi H, Watanabe M, Nishimaki T, Nabekura J.
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 24 ページ: 2135-2144
• [雑誌論文] Modulation of GABAA Receptor Phosphorylation and Membrane Trafficking by Phospholipase C-related Inactive Protein/Protein Phosphatase 1 and 2A Signaling Complex Underlying Brain-derived Neurotrophic Factor-dependent Regulation of GABAergic Inhibition. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanematsu T, Yasunaga A, Mizoguchi Y, Kuratani A, Kittler JT, Jovanovic JN, Takenaka K, Nakayama KI, Fukami K, Takenawa T, Moss SJ, Nabekura J, Hirata M
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 281 ページ: 22180-22189
• [雑誌論文] Run down of GABAergic depolarization during metabolic inhibition of rat hippocampal CA1 neurons. (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto N, Noda E, Nabekura J
  • 雑誌名: Life Science 79 ページ: 1021-1026
• [学会発表] リドカインによるK^+-Cl^-共輸送体(KCC2)の機能抑制 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中畑義久、宮本愛喜子、渡部美穂、鍋倉淳一、石橋仁
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] チロシンリン酸化による神経特異的カリウムークロール共役担体の機能制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鍋倉淳一、渡部美穂
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 20100500
• [学会発表] Modulation of KCC2 function by tyrosine phosphorylation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Moorhouse A, Watanabe M, Wake H, Nabekura J
  • 学会等名: The 30th Annual Meeting of the Australian Neuroscience Society/the 50th Anniversary Meeting of the Australian Physiological Society
  • 発表場所: Sydney
  • 年月日: 20100200
• [学会発表] Clustering of neuronal K^+-Cl^- cotransporter in the lipid rafts by tyrosine phosphorylation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M, Wake H, Nabekura J
  • 学会等名: 40th NIPS International Symposium-International Joint Symposium : PAT-CVR
  • 発表場所: Okazaki, Japan
  • 年月日: 20090800
• [学会発表] Functional regulation of neuronal K-Cl transporter by tyrosine phosphorylation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nabekura J, Watanabe M
  • 学会等名: The 36th Congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20090800
• [学会発表] Tyrosine phosphorylation regulating neuronal-specific K^+-Cl^- cotransporter, KCC2 in mature hippocampal neurons. (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M, Wake H, Nabekura J
  • 学会等名: 6^<th> Forum of European Neuroscience
  • 発表場所: Geneve
  • 年月日: 20080700
• [学会発表] カリウム-クロライド共役担体KCC2の機能発現制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡部美穂、和氣弘明、鍋倉淳一
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080700
• [学会発表] GnRHニューロンにおけるカルシウムオシレーションのメカニズムの解明 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡部美穂、和氣弘明、鍋倉淳一
  • 学会等名: 第85回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080300
• [学会発表] 神経細胞特異的Cl濃度調節分子K-Cl共役担体のリン酸化による機能制御とGABA機能のモーダルシフト (2007)
  • 著者名/発表者名: 鍋倉淳一、渡部美穂
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071200
• [学会発表] Early changes in KCC2 phosphorylation in response to neuronal stress results in functional downregulation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Wake H, Watanabe M, Nabekura J
  • 学会等名: Society for Neuroscience 36^h Annual Meeting
  • 発表場所: Atlanta
  • 年月日: 20061000
• [学会発表] GABA increased the intracellular calcium concentration of GnRH neurons isolated from adult GnRH-EGFP transgenic rats. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanaka N, Watanabe M, Chengzhu Y, Sakuma Y, Kato M
  • 学会等名: Sixth International Congress of Neuroendocrinology
  • 発表場所: Pittsburgh, PA
  • 年月日: 20060600
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.nips.ac.jp/hsdev/