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2018 年度 実績報告書

アストロサイトでの重炭酸イオンを介したpH調節の生理的意義について

研究課題

研究課題/領域番号 16K07068
研究機関昭和薬科大学

研究代表者

水谷 顕洋  昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30242861)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードNBCe1-C / astrocyte processes / calcineurin / dephosphorylation / surface expression
研究実績の概要

本研究では、アストロサイトに特異的に発現し、その遺伝子産物がシナプスを取り巻くアストロサイトの突起末端(perisynaptic astrocyte processes)に局在するNBCe1-C 分子の生理機能を明らかにすることで、perisynaptic astrocyte processesにおけるHCO3-を介したpH調節機構が、シナプス伝達および脳機能に及ぼす影響を明らかにしようとした。そのための方策として、1)アストロサイトでのNBCe1-C分子の発現を欠失させた遺伝子改変マウスの創出。2)NBCe1-C分子に特異的に相互作用する分子群の探索とその相互作用の機能解析、という2つの面から研究を進めた。
1)我々が保有するSlc4A4 W516X KIマウスは、全てのsplicing isoformsの発現が欠失し、腎臓発現NBCe1-Aの機能消失のために尿細管性アシドーシスをきたし、全例生後3週までに死亡する。高次脳機能解析に堪えるNBCe1-C@アストロサイトの発現欠失させたマウスを得るべく、このKIマウスをバックグラウンドにNBCe1-Aを腎臓に発現させることとした。本年度、Sglt2プロモーターの下流にヒトNBCe1-Aに配したトランスジェニックマウスの産出にようやく成功した(6系統)。今後、これらトランスジェニックマウスでNBCe1-Aが腎臓近位尿細管のみに発現しているかどうかを確認していく。
2)NBCe1-CのC末端領域に特異的に結合する分子群を探索したところ、Ca2+/CaM依存性のタンパク質脱リン酸化酵素であるカルシニューリンの触媒サブユニット(CaNA-alpha and beta)に結合すること、カルシニューリンによる脱リン酸化によって、NBCe1-Cの細胞膜上への発現が増加することを見出し、この結果については誌上発表した。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019 2018

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) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Calcineurin Binds to a Unique C-Terminal Region of NBCe1-C, the Brain Specific Isoform of NBCe1 and Enhances its Surface Expression2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa N, Hatano N, Tohyama S, Kita S, Mikoshiba K, Mizutani A.
    • 雑誌名

      BPB Reports

      巻: 2 ページ: 7-18

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カルシニューリンが脳型NBCe1の細胞内局在に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 尚美, 遠山 卓, 波多野 直哉, 水谷 顕洋
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会

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公開日: 2019-12-27  

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