カルシウム流入を司る受容体・チャネルとカルシウム結合蛋白の相互制御メカニズム

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15500223
• 研究機関: (財)東京都医学研究機構
• 研究代表者: 岡戸 晴生 財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (60221842)
• 研究分担者: 三輪 昭子 財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 研究員 (60142155)
• キーワード: カルシウム透過型AMPA受容体 / CalbindinD28k / NMDA受容体 / カルシウム結合蛋白 / paravalbumin

研究概要

われわれはカルシウム透過型AMPA、受容体とカルシウム結合蛋白であるcalbindinnD28kが共存し、機能相関があることを明らかにしつつある。一方、カルシウム透過型AMPA受容体のほかにもカルシウム流入経路としてNMDA受容体や膜電位依存性Caチャネルがあり、それらについても検討した。
(1)Cos細胞にNMDA受容体(NR1,NR2B)をGFPあるいはCalbindinD28kと共発現させ、数日後にビオチンを添加し、細胞膜タンパクをラベルする。ストレプトアビジンビーズでビオチン化蛋白単離し、ウエスタンブロットにて、NR2Bサブユニットを抗体で検出したところ、calbindinnD28kの共存によってNR2Bの膜発現が増加した。この効果はNMDA受容体のアンタゴニストであるAPVで部分的に、MK801によってほぼ完全になくなった。従ってcalbindinnD28kはカルシウム透過型AMPAへ受容体のみではなくNMDA受容体についても、膜表面発現を促進することが明らかとなった。膜電位依存性Caチャネルについては、今後検討する予定である。
(2)CalbindinD28kの作用メカニズムを明らかにするために、同じカルシウム緩衝作用のあるBAPTAを細胞内にAM体をもちいて導入したところ、カルシウム透過型AMPA受容体サブユニットGluR1の膜表面発現が増加した。従って、CalbindinD28kの作用はそのカルシウム緩衝作用にあることが示唆される。
(3)CalbindinD28kとともにカルシウム緩衝作用のあるparvalbuminに関しても検討したが、GluR1の細胞膜表面発現促進作用は見出されなかった。これはparvalbuminの発現が充分でなかったためである可能性があり、今後さらに検討する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The subfomical organ is the primary locus of sodium-level sensing by Nax sodium channels for the control of salt-intake behavior. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hiyama TY, Watanabe E, Okado H, Noda M.
  • 雑誌名: J Neurosci. 24(42) ページ: 9276-9281
• [雑誌論文] Newly-formed axonal branches of rat sciatic neurons sprouting in the spinal cord after peripheral axotomy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Zenzai K, Shibata M, Okado H, Endo N, Hirano S.
  • 雑誌名: Scand J Plast Reconstr Surg Hand Surg 38(3) ページ: 192-234
• [雑誌論文] Distinct aggregation and cell death patterns among different types of primary neurons induced by mutant huntingtin protein. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tagawa K, Hoshino M, Okuda T, Ueda H, Hayashi H, Engemann S, Okado H, Ichikawa M, Wanker EE, Okazawa H.
  • 雑誌名: J Neurochem. 89(4) ページ: 974-987
• [雑誌論文] Sequential exocytosis of insulin granules is associated with redistribution of SNAP25. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Hatakeyama H, Okado H, Miwa A, Kishimoto T, Kojima T, Kojima T, Abe T, Kasai H.
  • 雑誌名: J Cell Biol. 165(2) ページ: 255-262