| 研究課題/領域番号 |
14380373
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
神経科学一般
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
遠藤 昌吾 独立行政法人理化学研究所, 遠藤研究ユニット, ユニットリーダー (60192514)
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| 研究分担者 |
瀧嶋 邦夫 防衛医科大学校, 生化学第一講座, 教授
池田 敏男 独立行政法人理化学研究所, 行動遺伝学技術開発チーム, 専門職研究員 (80252526)
THOMAS Launey 独立行政法人理化学研究所, 記憶学習機構研究チーム, 研究員 (30322704)
佐藤 泰司 防衛医科大学校, 生化学第一講座, 助手
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| キーワード | MAPキナーゼ / 核内移行 / 遺伝子欠損マウス |
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| 研究概要 |
本研究はMAPK (mitogen activated protein kinase)に属するERK2 (extracellular signal regulated kinase)の生理機能解明を目的とし、神経可塑性におけるERKの役割の解析、ERK2遺伝子欠損マウスの作出、ERK2の核移行機構の解析を行ない以下の結果を得た。
小脳プルキンエ細胞において、Cキナーゼにより引き起こされる顆粒細胞とプルキンエ細胞間の長期抑圧現象に、グルタミン酸受容体の崩壊を制御を介してMEK-ERK系がプルキンエ細胞の関与する事を明らかにした。また、プルキンエ細胞においてNO(一酸化窒素)系がERK系を活性化する事を明らかにした。
loxP配列でERK2遺伝子を囲んだマウスとloxPを含むDNA配列を特異的に認識して組換えを引き起こす酵素Creを小脳プルキンエ細胞特異的に発現するマウスとを交配し、ERK2をプルキンエ細胞特異的に欠損したマウスを作出した。全ての体細胞でERK2を欠損したマウスは致死的であるが、本研究で作出したマウスは胎生致死とはならず、成体においてERK2の機能を解析できる。また、ERK発現量が低下したマウスも同時に作出し解析した結果、空間配置学習能力が有意に低下している事が観察された。
「ERK2の活性化と核移行を同時にリアルタイムで画像解析できる系」を構築した。本系によりERKの活性化機構とその核内移行機構に関与する情報伝達系について解析を行った。その結果、ERK2の核内移行には2量体化が重要な役割を果たすこと、さらに、ERK2の効率的な核内移行には、MEK依存性情報伝達経路に加え、他のキナーゼ経路が重要である事を明らかにした。また、この解析の中で作製した各種のERK2変異体は細胞内分布機構に障害を及ぼすことから、今後、ERK2の機能解析に重要なツールとなると考えられる。
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