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2015 年度 実施状況報告書

PSD局在性核移行タンパク質を介したシナプス-核シグナリングの解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K06771
研究機関信州大学

研究代表者

鈴木 龍雄  信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (80162965)

研究分担者 白井 良憲  信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (70342798)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードsynapse / postsynaptic density / Gtf2i / in situ hybridization
研究実績の概要

PSD-associated mRNAは多様なタンパク質をコードする数千種のmRNAから構成されているが,典型的なシナプスタンパク質や細胞質タンパク質のみならず,いわゆる “核タンパク質”をコードするものも多数含まれていた。その中から主としてgeneral transcription factor II-I (Gtf2i転写因子)についてシナプス-核シグナリングの仕組み、特にシナプス可塑性発現の維持の仕組みを分子レベルで明らかにする事を目指している。まず、ラットgtf2i 遺伝子やmRNA, タンパク質についての物理化学的情報を調べた。そのためにrat Gtf2i cDNA のクローニングを行い、sequencing により5’UTRおよびcoding 配列中に複数個のsplice variant(それぞれ7種及び4種)を同定した。それぞれのsplice variant の脳内および神経細胞内局在,神経突起局在をin situ hybridizationにより調べた。その結果、5’UTR 内配列に特異的なmRNAの樹上突起内発現を明らかにした。タンパク質発現についても免疫組織染色,神経細胞染色,細胞下分画法により、Gtf2i蛋白質の樹状突起(シナプス近傍)への局在が明らかになった。また、5’UTR の解析によって複数の転写開始部位の存在も明らかになった。さらにプロモーター部位の解析により、multipleな転写調節因子が存在する可能性も明らかになった。以上から、Gtf2iのシナプス後部発現に関しては、異なる転写開始を介する発現調節, 5’UTRが関与するtargeting 及びtranslationの調節の機序が関与していることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の1年目の計画はほぼ順調に進んだ。当初の計画にはなかったことでは、Gtf2i proteinの局在をimmunogold法で電子顕微鏡レベルで調べたところ、PSD内に局在している像をとらえることが出来た。

今後の研究の推進方策

PSD蛋白質の局在を調べる新たな試みとしてImmunogolod-negative染色電顕法を開発した。この方法を用いて、Gtf2i protein及び、そのanchoring proteinを明らかにし、Gtf2i proteinがPSDから解離する条件などを明らかにする事も追加して調べる。

Gst2i関連の種々発現ベクター, ノックダウン用ベクターの構築を進める。

次年度使用額が生じた理由

消耗品の支出が予想外に低かったこと、また、年度内使い切りの他予算を使用したため。
予定通りであるが、大型機器の購入、大規模な機器の修理がなかったため。

次年度使用額の使用計画

2年度目は、成果の一部を国際学会にも発表予定である。次年度使用額は平成28年度請求額と合わせて、旅費、学会参加費用、印刷代の他は実験試薬、消耗品などに当てる。
50万円以上の大型機器の購入予定はない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Novel splice variants in the 5’UTR of Gtf2i expressed in the rat brain: alternative 5’UTRs and differential expression in the neuronal dendrites.2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Shirai, Masahiko Watanabe, Hiroyuki Sakagami and Tatsuo Suzuki
    • 雑誌名

      J. Neurochemistry

      巻: 134 ページ: 578-589

    • DOI

      10.1111/jnc.13136

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] PSDに局在するASD関連遺伝子mRNAのalternative 5’UTRsと脳での発現2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Shirai, Tatsuo Suzuki
    • 学会等名
      第38回日本神経科学学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-30

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公開日: 2017-01-06  

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