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1998 年度 研究成果報告書概要

神経回路網の可塑性におけるサイクリン依存性キナーゼ5(CDK5)の役割〜CDK5, p35トランスジェニックスマウスによる解析〜

研究課題

研究課題/領域番号 08457051
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 病態医化学
研究機関香川医科大学

研究代表者

板野 俊文  香川医科大学, 医学部, 教授 (60145042)

研究分担者 山口 文徳  香川医科大学, 医学部, 助手 (40271085)
徳田 雅明  香川医科大学, 医学部, 助教授 (10163974)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
キーワード神経細胞 / 可塑性 / Cdk5 / p35 / トランスジェニックマウス / アルツハイマー脳 / 老人斑 / リン酸化
研究概要

ラット及びマウスの脳においてCdk5/p35の活性が生後約2〜3週で最も高くなっていた。Cdk5,p35の含量変動では、Cdk5は週令を通じてほとんど変化せず、p35が活性と同期して増減を示した。、両者の分布は胎生12日目より発現し、生後2週目で最も染色性が高くなった。これは活性の変動と同じであった。部位別では海馬に最も多かったが、皮質をはじめほとんどの脳の部位において神経細胞特異的に発現していた。
ヒトのアルツハイマー(AD)脳とそれと同年齢の対象脳をそれぞれ12検体をカナダ・カルガリ大学医学部のDr.Clarkより入手した。部位的には前頭葉が主で10例あり、海馬も4例あった。これらの脳切片を用い抗Cdk5抗体を用いた免疫染色法でCdk5が脳のどの部位に存在するかを解析した結果、AD脳で見られる老人斑部によく一致して認められた。また全体的にもAD脳で対象脳より高い染色性が認められた。p35の発現についてもこれら脳切片を用いて調べているがCdk5に比べて明らかな差を見いだせず、比較的均等に染色性が認められた。一部抗体にも原因があると考えられたので、in situ hybridization法にてmRNAの分布を調べたが、これにも明らかな差が認められなかった。Cdk5活性を凍結脳標品について測定したところ、前頭葉でも海馬でも10〜20%高い活性を認めた。老人斑の部分においてはさらに高い活性を持つことが予測された。AD脳のCdk5,とアクティベーターであるp35,p39、さらにこれらのインヒビターとしてp27,p21などの関与を解析した。Cdk5とp35はAD脳で対象として用いた同年齢の脳に比べ、海馬において約30%多い発現が認められた。p27及びp21については免疫化学的に発現は確認したが、量的な差は認められなかった。
Cdk5及びp35のPC12細胞に対するトランスフェクション実験は、アデノウィルスを用いる系において遂行した。両者の発現はPC12細胞において確認したが、明らかな表現型の変化を来さなかった。p35あるいはCdk5高発現型トランスジェニックマウスの作成を引き続き試みたが不成功に終わった。AD脳のCdk5,とアクテイベーターであるp35,p39、さらにこれらのインヒビターとしてp27,p21などの関与を解析した。Cdk5とp35はAD脳で対象として用いた同年齢の脳に比べ、海馬において約30%多い発現が認められた。p27及びp21については免疫化学的に発現は確認したが、量的な差は認められなかった。
以上より、ラットならびにマウス脳の胎生後期から生直後の発達における神経回路網形成の過程で、Cdk5/p35が重要な役割を果たすとともに、アルツハイマー病態においても関連性があることが示唆された。

  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] T.Masaki: "Enhanced expression of the protein kinase substrate an nexin I in human hepatocellular carcinoma" Hepatology. 24・1. 72-81 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Tokuda: "Direct evidence of the production of IgA by tonsillar lymphocytes and the binding of IgA to the nephropathy patients" Acta Otolaryngologica. Supple.523. 182-184 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Yan: "Cloning and functional expression of cDNAs encoding human and rat pancreatic polypeptide receptors." Proceedings of the National Academic of Sciences of the USA. 93. 4661-4665 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Morita: "Fos induction in rat brain neurons following stimulation of the hepatoportal Na-sensitive mechanism." American Journal of Physiology. 272. R913-R923 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Gotoh: "Activation of R-Ras by Ras-guanine nucleotide-releasing factor" Journal of Biological Chemistry. 272(30). 18602-18607 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] F.Yamaguchi: "Molecular cloning of 5-hydroxytryptamine(5-HT)type 1 receptor genes from the Japanese puffer fish Fugu rubripes." Gene. 191. 219-223 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Masada: "Embryonic transplantation and ischemic memory deficit" Neuroscience Research. 27. 249-255 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Xiao-Hui Cai: "Changes in the expression of novel Cdk5 activator messenger RNA(p39^<nck5al>mRNA)during rat brain development." Neuroscience Research. 28. 355-360 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Masaaki Tokuda: "Regulation of neuronal plasticity in the central nervous system by phosphorylation and dephosphorylation." Molecular Neurobiology. 13・1-3. 137-156 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Fathel Rahman M.Musa: "Expression of cyclin-dependent kinase 5 and associated cyclins in leydig and sertoli cells of the testis" Journal of Andorology. 19・6. 657-666 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Masaki et al: "Enhanced expression of the protein kinase substrate annexin I in human hepatocellular carcinoma." Hepatology. 24 (1). 72-81 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Tokuda et al.: "Direct evidence of the production of IgA by tonsillar lymphocytes and the binding of IgA to the nephropathy patients." Acta Otolaryngologica. Supple.523. 182-184 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Yan.: "Cloning and functional expression of cDNAs encoding human and rat pancreatic polypeptide receptors." Proceedings of the National Academic of Sciences of the U.S.A.93. 4661-4665 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Morita et al.: "Fos induction in rat brain neurons following stimulation of the hepatoportal Na-sensitive mechanism." American Journal of Physiology.272. R913-R923 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Gotoh et al.: "Activation of R-Ras by Ras-guanine nucleotide-releasing factor." Journal of Biological Chemistry. 272 (30). 18602-18607 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] F.Yamaguchi et al.: "Molecular cloning of 5-hydroxytryptamine (5-HT) type 1 receptor genes from the Japanese puffer fish Fugu rubripes." Gene. 191. 191-223 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Masada et al.: "Embryonic transplantation and ischemic memory deficit" Neuroscience Res.27. 249-255 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] X-H.Cai et al.: "Cahnges in the expression of novel Cdk5 activator messenger RNA (p39^<nck5ai> mRNA) during rat brain development." Neuroscience Research.28. 355-360 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Tokuda et al.: "Regulation of neuronal plasticity in the central nervous system by phosphorylation and dephosphorylation" Molecular Neurobiology. 17 (1-3). 137-156 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] F.M.Musa et al.: "Expression of cyclin-dependent kinase 5 and asociated cycline in leydig and sertoli cells of testis." Journal of Andorology. 19 (6). 657-666 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-12-08  

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