シナプス伝達を制御するサイクリン依存性キナーゼの作用に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10680718
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 森脇 晃義 岡山大学, 医学部, 講師 (10144742)
• 研究分担者: 松井 秀樹 岡山大学, 医学部, 教授 (30157234) ; 松下 正之 岡山大学, 医学部, 助手 (30273965) ; 近藤 英作 岡山大学, 医学部, 助手 (30252951)
• キーワード: サイクリン依存性キナーゼ / Cdk5 / p35 / 海馬 / シナプス小胞 / シナプシン / アクチン

研究概要

シナプス伝達を制御するサイクリン依存性キナーゼとその活性化因子に注目し以下の点を明らかにした。
1) 成熟ラット脳ではサイクリン依存性キナーゼ5(Cdk5)は軸索あるいはシナプス終末にのみ発現している。しかし脳特異的活性化因子であるp35はシナプス終末には存在せず細胞体にのみ存在していることが明らかとなった。従って成熟脳ではp35以外の因子や制御機構によりCdk5が活性調節されることが予測された。
2) 海馬スライスによる電気生理学的検索により、Cdk5阻害剤であるRoscovitineは海馬CA1シナプスのEPSPを数倍に増大させる。しかし、コントロール薬剤であるOlomoucineではこの効果は見られない。
3) Cdk5はシナプシンをリン酸化する。このリン酸化はシナプス小胞とアクチンとの結合は弱めないが、しかしMAP Kinaseによるシナプシンのリン酸化を抑制する。以上よりサイクリン依存性キナーゼ5がシナプス小胞の遊離に対し何らがのフィードバック制御を行うことによってシナプス伝達の調節に関与することが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Onuma,H., Moriwaki,A., et al.: "A calcineurin inhibitor, FK506, blocks voltage-gated calcium channcl-dependent LPT in the hippocampus." Neurosci.Res.30. 313-319 (1998)
• [文献書誌] Moriwaki,A., Matsui,H., et al.: "An immunosuppressant, FK506, protects against neuronal dysfunction and death but has no effect on electrographic and behavioral activities induced by systemic kainate." Neuroscience. 86. 855-865 (1998)
• [文献書誌] Matsushita,M.and Nairn,A.C.: "Characterization of the Mechanism of Regulation of Ca^<2+>/ Calmodulin-dependent Protein Kinase I by Calmodulin and by Ca^<2+>/ Calmodulin-dependent Protein Kanase Kinase." J.Biol.Chem.273. 21473-21481 (1998)
• [文献書誌] Ogawa,T., Matsui,H.et al.: "Osteoblastic Differentiation Is Enhanced by Rapamycin in Rat Osteoblast-like Osteosarcoma (ROS17/2.8) Cells." Biochem.Biophys.Res.Commun.249. 226-230 (1998)
• [文献書誌] Lu,Y.-F., Moriwaki,A., et al.: "Enhanced Synaptic Transmission and Reduced Threshold for LTP Induction in fyn-Transgenic Mice." Eur.J.Neurosci.11. 75-82 (1999)