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2007 年度 実績報告書

樹状突起スパインへの選択的蛋白集積メカニズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18021004
研究機関群馬大学

研究代表者

白尾 智明  群馬大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20171043)

キーワードシナプス形成 / アクチン / トレブリン / 神経細胞培養 / 形態形成 / 結合蛋白
研究概要

樹状突起スパインの蛋白組成はシャフト部とは大きく異なっており、スパインは独特な選択的蛋白集積機構を持つと考えられる。我々はこれまでの研究で、神経細胞特異的アクチン結合蛋白ドレブリンAのシナプス後部への集積がアクチンフィラメント、Homer、PSD-95等のスパイン機能に重要な分子の集積を促進するばかりでなく、NMDA受容体集積の恒常性維持的可塑性に必要なことを示した。本研究では、これらの現象に関わる分子の全体像を解明するために、yeast two hybridシステムを用いてドレブリン結合蛋白の探索を行った。平成19年度の研究で、ドレブリンA分子のN末端には、既知のリン酸化酵素および新規蛋白スパイカー結合することが判った。リン酸化酵素に関しては、myc標識リン酸化酵素とHA標識ドレブリンAを線維芽細胞および初代培養神経細胞に発現させると共局在した。また、抗体用いて神経細胞を二重染色するとスパインでの共局在像が得られた。さらに、myc標識リン酸化酵素とHA標識ドレブリンAを線維芽細胞に共発現させてから、その抽出液をHA抗体で免疫沈降すると、myc標識リン酸化酵素が共沈した。以上より、ドレブリンAと当該リン酸化酵素はスパインで直接結合していることがわかり、スパインでのカルシウム依存的細胞骨格構築変化メカニズムの一端をになう可能性が示唆された。一方、新規蛋白スパイカーに関しては、(1)スパイカーの核外における分布はドレブリン依存的である。(2)スパイカーはドレブリン非依存性のスパイン局在配列を持つ。(3)スパイカーは核移行シグナル(NLS)と核外移行シグナル(NES)を持つ。(4)スパイカーをノックダウンするとスパイン密度が減少することが示唆された。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (20件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 樹状突起スパインの形成と機能制御に関わるアクチン細胞骨格蛋白質2008

    • 著者名/発表者名
      児島伸彦、関野祐子、白尾智明
    • 雑誌名

      蛋白質・核酸・酵素 53

      ページ: 424-429

  • [雑誌論文] Increase of AMPA receptors-mediated miniature EPSC amplitude after chronic NMDA receptor blockade in cultured hippocampal neurons2007

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kato
    • 雑誌名

      Neurosci. Lett 418

      ページ: 4-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drebrin A content correlates with spine head size in the adult mouse cerebral cortex2007

    • 著者名/発表者名
      Chiho Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol. 503

      ページ: 618-626

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical and morphological alterations of spines within the hippocampus and entorhinal cortex precedes the onset of Alzheimer's disease pathology in double knock-in mice2007

    • 著者名/発表者名
      Chiye Aoki
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol. 505

      ページ: 352-262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of actin cytoskeleton in dendritic spine morphogenesis.2007

    • 著者名/発表者名
      Sekino Y., Kojima N., Shirao T.
    • 雑誌名

      Neurochem Int. 51

      ページ: 92-104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synaptic dysfunction and disruption of the postsynaptic drebrin-actin complex: the study of neurological disorders accompanied by cognitive deficits.2007

    • 著者名/発表者名
      Kojima, N., Shirao, T.
    • 雑誌名

      Neurosci. Res. 58

      ページ: 1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Many faces of Drebrin: from building dendritic spines and stabilizing gap junctions to shaping neurite-like cell processes2007

    • 著者名/発表者名
      Majoul, L., Shirao, T., Sekino, Y., Duden, R.
    • 雑誌名

      Histochem. Cell Biol. 127

      ページ: 355-361

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スパイン形成過程におけるタンパク質問相互作用2007

    • 著者名/発表者名
      高橋秀人、白尾智明
    • 雑誌名

      生体の科学 58(5)

      ページ: 472-473

  • [雑誌論文] 神経細胞樹状突起スパインのアクチン細胞骨格2007

    • 著者名/発表者名
      花村健次、白尾智明
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌 130

      ページ: 352-357

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シナプス特異的アクチン結合蛋白ドレブリンを用いた神経細胞老化診断システムの開発2007

    • 著者名/発表者名
      白尾智明
    • 雑誌名

      北関東産学官研究会 技術情報誌「HiKaLo」 26

      ページ: 24-27

  • [雑誌論文] スパイン形成過程におけるタンパク質間相互作用2007

    • 著者名/発表者名
      高橋秀人、白尾智明
    • 雑誌名

      生体の科学 58

      ページ: 103-107

  • [雑誌論文] スパイン形成とシナプス後部アクチンの特殊化-ドレブリンの関与2007

    • 著者名/発表者名
      高橋秀人、白尾智明
    • 雑誌名

      生体の科学 58

      ページ: 103-107

  • [学会発表] Changes in expression level of synaptic-function related molecules in the hippocampus of mouse depression model2008

    • 著者名/発表者名
      児島伸彦、竹田麗子、白尾智明
    • 学会等名
      第85回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20080325-27
  • [学会発表] Spikar, a novel transcriptional-coactivator, regulates dendritic spine formation2008

    • 著者名/発表者名
      山崎博幸、加藤健一、関野祐子、白尾智明
    • 学会等名
      第81回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20080317-19
  • [学会発表] 嗅球摘出マウスにおける行動・脳内活動・遺伝子発現の解析2007

    • 著者名/発表者名
      竹田麗子、児島伸彦、白尾智明
    • 学会等名
      シナプス研究会
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      20071206-07
  • [学会発表] X線照射による樹状突起スパインのアクチン細胞骨格系への影響2007

    • 著者名/発表者名
      花村健次、白井克幸、水井利幸、吉田由香里、岡本雅彦、鈴木義行、中野隆史、白尾智明
    • 学会等名
      第16回海馬と高次脳機能学会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      20071124-25
  • [学会発表] Chronic NMDA receptor blockade induces homeostatic synaptic scaling of AMPA receptors in cultured hippocampal neurons2007

    • 著者名/発表者名
      KatoK, Sekino Y, Takahashi H, Yasuda H, and Shirao T
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, CA
    • 年月日
      20071103-07
  • [学会発表] AMPA-type glutamate receptors regulate drebrin turnover during development2007

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Yamazaki H, and Shirao T
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, CA
    • 年月日
      20071103-07
  • [学会発表] Roles of drebrin in the neurite outgrowth2007

    • 著者名/発表者名
      Mizui T, Katayama M, and Shirao T
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego,CA
    • 年月日
      20071103-07
  • [学会発表] Alzheimer's model animals show reduction of drebrin A within spines and this may lead to impairment of synaptic activity-dependent trafficking of NMDAR subunits into spines.2007

    • 著者名/発表者名
      Aok C, Fujisawa S, Mahadomrongkul V, Habersat R, Sabaliauskis N, Hernandez H, Levy R, Kojima N and, Shirao T.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego,CA
    • 年月日
      20071103-07
  • [学会発表] Time for consolidation of motor memory during motor learning estimated long-term adaptation of horizontal optokinetic response eve movement in mice2007

    • 著者名/発表者名
      Okamoto T, Shirao T, Nagao S
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, CA
    • 年月日
      20071103-07
  • [学会発表] 嗅球摘出マウス海馬におけるシナプス可塑性関連遺伝子の発現変化2007

    • 著者名/発表者名
      竹田麗子, 長田千愛, 児島伸彦, 白尾智明
    • 学会等名
      第54回北関東医学会総会
    • 発表場所
      前橋
    • 年月日
      20070927-28
  • [学会発表] Enhancement of axon and dendrite outgrowth by drebrin expression at early developmental stages in hippocamnal neurons2007

    • 著者名/発表者名
      水井利幸、片山理人、白尾智明
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20070910-12
  • [学会発表] Relation between dendritic spine size and its drebrin Alevel in adultmouse brain2007

    • 著者名/発表者名
      小林千穂、Chiye Aoki、白尾智明
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20070910-12
  • [学会発表] Cessation of neuronal migration in adult rodent olfactory bulb is paralleled with the disappearance of drebrin E from the cell body2007

    • 著者名/発表者名
      花村健次、宋明橋、児島伸彦、関野祐子、白尾智明
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20070910-12
  • [学会発表] Spikar-dependent spine formation does not necessary need the translocation of Spikar into nucleus.2007

    • 著者名/発表者名
      山崎博幸、加藤健一、笹川快夫、関野祐子、白尾智明
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20070910-12
  • [学会発表] Effects of chronic blockade of NMDA receptors during synaptogenesis on glutamate receptor-mediated currents in cultured hippocampal neurons2007

    • 著者名/発表者名
      加藤健一、白尾智明、高橋秀人、関野祐子
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20070910-12
  • [学会発表] Effect of X-irradiation on dendritic spines morphology of hippocampal neurons2007

    • 著者名/発表者名
      白井克幸、水井利幸、吉田由香里、岡本雅彦、鈴木義、花村健、中野隆史、白尾智明
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20070910-12
  • [学会発表] Bidirectional regulation of NMDA receptor and actin cytoskeleton in dendritic spine2007

    • 著者名/発表者名
      Shirao, T.
    • 学会等名
      7th IBRO World Congress of Neuroscience
    • 発表場所
      Melbourne AUSTRALIA
    • 年月日
      20070712-17
  • [学会発表] Glutamate receptor activity regulates drebrin-dependent accumulation ofspine resident proteins2007

    • 著者名/発表者名
      白尾智明
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-09-11
  • [学会発表] Genetic and activity-dependent control of spinous actin cytoskele ton in spine formation.2007

    • 著者名/発表者名
      Shirao, T., Takahashi, H., Mizui, T., Sekino, Y.
    • 学会等名
      21th ISN Biennial Meeting related Meeting
    • 発表場所
      Cancun, Mexico.
    • 年月日
      2007-08-23
  • [学会発表] 成体脳の新生神経細胞の移動停止時にドレブリンEは細胞体から消失する。2007

    • 著者名/発表者名
      花村健次、宋明橋、児島伸彦、関野祐子、白尾智明
    • 学会等名
      第22回神経組織の成長・再生・移植研究会 学術集会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2007-05-26
  • [図書] シグナルトランスダクション-レセプターと細胞内情報伝達力スケード2007

    • 著者名/発表者名
      田中聡一、白尾智明

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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