神経細胞におけるカルシウムによるRas活性化機構の解析

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 15500253
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 自治医科大学 (2004); 東京大学 (2003)
• 研究代表者: 後藤 孝也 自治医科大学, 医学部, 講師 (80284355)
• 研究分担者: 服部 成介 東京大学, 医科学研究所, 客員教授 (50143508)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• キーワード: Ras / NMDAレセプター / 神経細胞 / カルシウムチャンネル / 遺伝子欠損マウス

研究概要

Rasの活性制御に対するRsaGRFのカルシウム結合ドメインの機能解析を培養細胞における膜電位依存型カルシウムイオンチャンネルを再構成した系で解析をした。一方、米・仏の研究グループから、Neuron Vol.40,775-784にNMDAレセプターのNR2BサブユニットにRasGRF1が直接結合する研究結果が報告されたことより、受容体共役型のイオンチャネルによる細胞内へのカルシウム流入の関与も想定された。これらを踏まえ、モデルマウスの作成、およびマウスの脳、初代培養細胞を用いた解析も行った。モデルマウスとしては、RasGRF1遺伝子欠損マウスが既存であったため、RasGRF1とRasGRF2の二つの遺伝子を欠くマウスを新たに交配により作成した。RasGRF1と高い相同性を持つRasGRF2はカルシウム依存性に活性増幅があるが、NMDAレセプターとの結合が見られないために、それぞれの遺伝子欠損をホモ、ヘテロで比較する事によりカルシウムイオンの細胞内の動向が解析可能と考えたからである。なを、RasGRF2の遺伝子欠損マウスは、すでに我々が作成していたが、正常に出生・成長し、異常を確認する事ができなかった(未発表事項)。
作成されたRasGRF1/RasGRF2の遺伝子重複欠損マウスは、胎児致死とはならずに出生し通常の成長を遂げることが示された。脳の薄層切片を短期培養する事により、生理活性因子の刺激による反応、電気生理学的反応を検討し、さらに、タンパク質レベルでの発現の解析を行った。タンパク質の発現については、RasGRF1とRasGRF2の発現が成長に伴い変化する事を見いだした。これにより、成長に伴い発現レベルが、GRF1優位からGRF2優位へ変化することが示され、脳・神経細胞でのカルシウムの制御機能が成長に伴い変化する可能性が示された。また、胎児期では、ヌクレオチド交換因子であるSOSがRasGRFより優位に働く事を示唆する結果も得られた。神経疾患との関係も含めた今後の研究が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Developmentally regulated role for Ras-GRFs in coupling NMDA glutamate receptors to Ras, Erk and CREB. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tian X, Gotoh T, et al.
  • 雑誌名: EMBO Journal 23(7) ページ: 1567-1575
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] JNK promotes Bax translocation to mitochondria through phosphorylation of 14-3-3 proteins. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsuruta F, Sunayama J, et al.
  • 雑誌名: EMBO Journal 23(8) ページ: 1889-1899
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteomic identification of Bcl2-associated athanogene 2 as a novel MAPK-activated protein kinase 2 substrate (2004)
  • 著者名/発表者名: Ueda K, Kosako H, et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 279(40) ページ: 41815-41821
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Developmentally regulated role for Ras-GRFs in coupling NMDA glutamate receptors to Ras, Erk and CREB. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tian X, Gotoh T, Tsuji K, Lo EH, Huang S, Feig LA.
  • 雑誌名: EMBO J. Apr 7;23(7) ページ: 1567-1575
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Proteomic identification of Bcl2-associated athanogene 2 as a novel MAPK-activated protein kinase 2 substrate. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ueda K, Kosako H, Fukui Y, Hattori S.
  • 雑誌名: J Biol Chem. Oct 1;279(40) ページ: 41815-41821
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] JNK promotes Bax translocation to mitochondria through phosphorylation of 14-3-3 proteins. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsuruta F, Sunayama J, Mori Y, Hattori S, Shimizu S, Tsujimoto Y, Yoshioka K, Masuyama N, Gotoh Y.
  • 雑誌名: EMBO J. Apr21;23(8) ページ: 1889-1899
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Neurofibromatosis type I tumor suppressor neurofibromin regulates neuronal differentiation via its GTPase-activating protein function toward Ras (2003)
  • 著者名/発表者名: Yunoue S, Tokuo H, et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 278(29) ページ: 26958-26969
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Neurofibromatosis type I tumor suppressor neurofibromin regulates neuronal differentiation via its GTPase-activating. protein function toward Ras (2003)
  • 著者名/発表者名: Yunoue S, Tokuo H, Fukunaga K, Feng L, Ozawa T, Nishi T, Kikuchi A, Hattori S, Kuratsu J, Saya H, Araki N.
  • 雑誌名: J Biol Chem. Jul 18;278(29) ページ: 26958-26969
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より