2003 年度実績報告書

イオンチャネル分子の細胞内局在メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号	13480270
研究機関	岡崎国立共同研究機構
研究代表者	池中一裕岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00144527)
研究分担者	中平健祐埼玉医科大学, 医学部, 講師 (10260043) 馬場広子東京薬科大学, 薬学部, 教授 (40271499) 小野勝彦岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (30152523)
キーワード	小脳顆粒細胞 / 有髄軸索 / ランビエ絞輪 / 電位依存性K^+チャネル / 電位依存性Na^+チャネル / シナプス形成 / グルタミン酸受容体 / paranodal junction
研究概要	神経細胞のイオンチャネルの細胞内局在は厳密に制御されており、機能的に異なる性質が要求される部位には特異的なチャネル分子が局在する。この局在制御のメカニズムを明らかにするために以下の研究をおこなった。1)樹状突起とシナプスへの局在:小脳顆粒細胞のKv4.2 K^+チャネルはグルタミン酸による興奮性入力によって局在が誘導される。そこで、Kv4.2とEGFPの融合タンパクcDNAを顆粒細胞に導入し、発現したタンパクと局在と刺激応答を解析した。N末端またはC末端にEGFPを融合させた融合タンパクは培養小脳顆粒細胞でwild-type同様に小胞体に集積するが、少量が樹状突起にも局在した。また、グルタミン酸投与、PKC、PKA活性化による樹状突起への強い局在誘導は観察されなかった。これらから、EGFPの付加が局在誘導に重要な構造を阻害している可能性が考えられた。2)軸索における局在:昨年までの研究から、軸索上チャネルの特異的な部位への局在化にはparanodal junctionの形成が重要である。そこで、本年度はミエリン糖脂質の欠損に伴ってparanodal junction形成不全を示し、軸索上のチャネルの局在化が消失したマウスの脊髄構成タンパク質を2次元電気泳動し、野生型マウスと比較した。結果、膜画分あるいは可溶性画分それぞれに野生型と量的に異なるスポットが複数見出された。そのうちの一つのスポットからタンパク質を回収し、質量分析法で解析した結果Hsp27がparanodal mutantにおいて明らかに増加していることがわかった。また、ウエスタンブロットの結果から、mutant脊髄ではリン酸化スレオニンを持つタンパク質{こ変化がみられた。これらのタンパク質の変化とチャネルの局在化異常との関連が考えられた。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Ishibashi, T., Ding, L., Ikenaka, K., Inoue, Y., Miyado, K., Mekada, E., Baba, H.: "Tetraspanin Protein CD9 Is a Novel Paranodal Component Regulating Paranodal Junctional Formation"J.Neurosci. 24. 96-102 (2004)
[文献書誌] Shibasaki, K., Nakahira, K., Trimmer, J., Shibata, R., Akita, M., Watanabe, S., Ikenaka, K.: "Mossy fiber contact triggers the targeting of Kv4.2 potassium channels to dendrites and synapses in developing cerebellar granule neurons"Journal of Neurochemistry. (in press).
[文献書誌] Hirahara, Y., Bansal, R., Honke, K., Ikenaka, K., Wada, Y.: "Sulfatide Is a Negative Regulator Of Oligodendrocyte Differentiation : Development In Sulfatide-Null Mice"Glia. 45. 269-277 (2004)
[文献書誌] Rasband, M., Kagawa, T., Park, E., Ikenaka, K., Trimmer, J.: "Dysregulation of Axonal Sodium Channel Isoforms After Adult-Onset Chronic Demyelination"J.Neurosci.Res.. 73. 465-470 (2003)
[文献書誌] Suzuki A.: "Paranodal axoglial junction is required for the maintenance of the Nav1.6-type sodium channel in the node of Ranvier in the optic nerves but not in peripheral nerve fibers in the sulfatide-deficient mice"Glia. (in press).
[文献書誌] Baba, H.: "細胞工学"秀潤社. 6 (2003)

2003 年度 実績報告書

イオンチャネル分子の細胞内局在メカニズムの解明

研究代表者

池中 一裕 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00144527)

研究成果

[文献書誌] Ishibashi, T., Ding, L., Ikenaka, K., Inoue, Y., Miyado, K., Mekada, E., Baba, H.: "Tetraspanin Protein CD9 Is a Novel Paranodal Component Regulating Paranodal Junctional Formation"J.Neurosci. 24. 96-102 (2004)

[文献書誌] Shibasaki, K., Nakahira, K., Trimmer, J., Shibata, R., Akita, M., Watanabe, S., Ikenaka, K.: "Mossy fiber contact triggers the targeting of Kv4.2 potassium channels to dendrites and synapses in developing cerebellar granule neurons"Journal of Neurochemistry. (in press).

[文献書誌] Hirahara, Y., Bansal, R., Honke, K., Ikenaka, K., Wada, Y.: "Sulfatide Is a Negative Regulator Of Oligodendrocyte Differentiation : Development In Sulfatide-Null Mice"Glia. 45. 269-277 (2004)

[文献書誌] Rasband, M., Kagawa, T., Park, E., Ikenaka, K., Trimmer, J.: "Dysregulation of Axonal Sodium Channel Isoforms After Adult-Onset Chronic Demyelination"J.Neurosci.Res.. 73. 465-470 (2003)

[文献書誌] Suzuki A.: "Paranodal axoglial junction is required for the maintenance of the Nav1.6-type sodium channel in the node of Ranvier in the optic nerves but not in peripheral nerve fibers in the sulfatide-deficient mice"Glia. (in press).

[文献書誌] Baba, H.: "細胞工学"秀潤社. 6 (2003)

2003 年度実績報告書

池中一裕岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00144527)