グルタミン酸刺激で活性化されるBDNF遺伝子発現カスケードの解析

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07279231
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 津田 正明 岡山大学, 薬学部, 助教授 (80132736)
• キーワード: グルタミン酸レセプター / カルシウムチャンネル / 脳由来神経栄養因子 / 遺伝子発現 / シナプス可塑性 / 神経細胞死 / ニューロトロフィン / Differential display

研究概要

本年度は、神経細胞への細胞外Ca^<2+>流入に伴って誘起される遺伝子発現系に注目して、初代神経細胞培養系を用いて解析を行った。その結果、以下のことが明らかになった。
(1)脳由来神経栄養因子(BDNF)遺伝子の発現制御系をc-fos誘導の制御系と比較検討した所、BDNF遺伝子の発現誘導にはde novo蛋白質合成は必要なく、c-fos誘導と同じCa^<2+>シグナル伝達系が関わっていることが明らかとなった。
(2)マウス小脳顆粒細胞は、培地中のKCl濃度を25mMから5mMにすると細胞死を起こすが、再び25mMに戻すと細胞死を抑制できる。この際、Ca^<2+>流入依存的にBDNF遺伝子の発現誘導が顕著に認められる。
(3)Differential display法などでCa^<2+>シグナルに応答して発現変化を示す遺伝子群を検索した所、他に多数の遺伝子が該当することが明らかとなった。特に、ニューロトロフィン-3(NT-3)遺伝子はBDNF遺伝子とは逆に、down-regulationを受けることが明らかとなった。これら遺伝子群を、カルシウム応答遺伝子群(Calcium-responsive genes; CaRGs)と命名した。
現在、これらCaRGsをさらに同定することによって、Ca^<2+>流入で引き起こされる細胞内初発反応を明らかにすると共に、その発現制御系の解析を進めている。

研究成果

• [文献書誌] Tsuda,M.: "Cascade of gene expression induced by Ca^<2+> signals in neurons." Neurochem.Int.(印刷中). (1996)
• [文献書誌] Asanuma,M.: "Effects of single cyclosporin A pretreatment on pentylenetetrazol-induced convulsion and TRE-" Mol.Brain Res.33. 29-36 (1995)
• [文献書誌] Ohtani,K.: "Involvement of protein kinase C in Ca^<2+>-signaling pathways to activation of AP-1 DNA-binding activity evoked via NMDA-" J.Neurochem.65. 605-614 (1995)
• [文献書誌] Imaoka,T.: "Preliminary results of gene transfer to central nervous by system by continuous injection of DNA-liposome complex." Cell Transplantation. 4. 23-26 (1995)
• [文献書誌] 津田正明: "神経伝達物質と遺伝子発現" Brain Medical特集「分子神経生物学:細菌の進歩」. 7. 71-78 (1995)
• [文献書誌] 津田正明: "神経系における転写因子の研究法[I]&[II]" ブレインサイエンス. (印刷中). (1996)
• [文献書誌] Tsuda,M.: "in “Genetic manipulation of the nervous system"" Academic Press Ltd,London, 14 (1995)