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2004 年度 実績報告書

リン脂質代謝酵素による神経突起リモデリング制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 15029265
研究機関(財)東京都医学研究機構

研究代表者

金保 安則  財団法人東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 参事研究員 (00214437)

キーワード脂質性シグナル分子 / リン脂質代謝酵素 / PIP2 / スパイン / 神経回路網 / PIP5Kβ / ARF6 / EFA6
研究概要

興奮性シナプス後部の樹状突起には、スパインと呼ばれるアクチン細胞骨格に富んだ微小突起構造体が存在し、その形態は神経活動や記憶の細胞レベルでの現象と考えられる長期増強に伴って変化する。従って、スパイン形態変化はシナプス可塑性において重要であると推察されているが、スパイン形態制御の分子メカニズムは不明な点が多い。我々は、ホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼ(PIP5K)は、その産物ホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP_2)を介してアクチン細胞骨格の再構築を制御することから、本酵素がスパインの形態制御に関与する可能性を想定し、この点についての解析を行った。その結果、三種のPIP5Kアイソザイム(α、β、γ)のうち、PIP5Kβが海馬神経細胞の形成を負に制御していることを見いだした。また、PIP5Kβの上流で、その活性化因子である低分子量G蛋白質のARF6が機能していることも見いだした。そこで本年度は、ARF6→PIP5Kβのさらに上流シグナルについての解析を行い、以下の成果が得られた。
ARF6のグアニンヌクレオチド交換促進因子として、ARNOとEFA6が知られている。ARNOを海馬神経細胞に過剰発現させてもスパイン数の変化は認められなかったが、EFA6を過剰発現させるとスパイン数が顕著に減少し、ARF6とPIP5Kβと同様の効果が観察された。さらに、EFA6を過剰発現させると内在性ARF6が顕著に活性化されることが明らかとなった。
以上の結果から、EFA6→ARF6→PIP5Kβシグナル系はスパイン形成を負に制御していることが示唆される。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Phospholipase D1-promoted release of tissue plasminogen activator facilitates neurite outgrowth2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Zhang et al.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 25

      ページ: 1797-1805

  • [雑誌論文] Regulation of Bin1 SH3 domain binding by phosphoinositides2004

    • 著者名/発表者名
      C.Kojima et al.
    • 雑誌名

      EMBO J. 23

      ページ: 4413-4422

  • [雑誌論文] Regulation of PTEN phosphorylation and stability by a tumor suppressor candidate protein2004

    • 著者名/発表者名
      F.Okahara et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 45300-45303

  • [雑誌論文] Essential role of phospholipase D2 activation downstream of ERK MAP kinase in the signaling pathway of NGF-stimulated neurite outgrowth in PC12 cells2004

    • 著者名/発表者名
      H.Watanabe et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 37870-37877

  • [雑誌論文] Phospholipase D2 functions as a downstream signaling molecule of MAP kinase pathway in L1-stimulated neurite outgrowth of cerebellar granule neurons2004

    • 著者名/発表者名
      H.Watanabe et al.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 89

      ページ: 142-151

  • [雑誌論文] Regulation of anaphylactic responses by phosphatidylinositol phosphate kinase type Iα

    • 著者名/発表者名
      J.Sasaki et al.
    • 雑誌名

      J.Exp.Med. (In press)

  • [図書] 細胞内シグナル伝達研究法2004

    • 著者名/発表者名
      金保安則 他
    • 総ページ数
      182
    • 出版者
      学会出版センター
  • [産業財産権] アレルギーマウス2004

    • 発明者名
      金保 安則他
    • 権利者名
      (財)東京都医学研究機構
    • 産業財産権番号
      特許・特願2004-292123
    • 出願年月日
      2004-10-06

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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