シナプス前性タンパク質のリン酸化によるシナプスおよび脳機能の制御機構の解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18300127
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 北里大学
• 研究代表者: 高橋 正身 北里大学, 医学部, 教授 (10318826)
• 研究分担者: 板倉 誠 北里大学, 医学部, 講師 (30398581) ; 東 貞宏 北里大学, 医学部, 助教 (80348507) ; 片岡 正和 信州大学, 工学部, 准教授 (90332676)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 神経伝達物質 / SNAREタンパク質 / 開口放出 / シナプス前性制御 / タンパク質リン酸化 / ストレス

研究概要

SNAP-25はシナプス前部に発現するタンパク質で、神経伝達物質の放出に必須な役割を果たしている。SNAP-25のSer187はプロテインキナーゼCによってリン酸化を受けるが、その機能的な役割については明らかではなかった。今回プロテインキナーゼCによる神経伝達物質の放出制御にそのリン酸化が必須であり、ストレス応答などの脳機能や、てんかん発作など疾患に深く関わっていることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of a minimal segment of complexin II essential for preferential distribution in axons (2009)
  • 著者名/発表者名: Kataoka M, Sekiguchi M, Takahashi M.
  • 雑誌名: J Neurochem 108 ページ: 1109-1115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity-dependent phosphorylation of Ser^<187> is required for SNAP-25-negative modulation of neuronal voltage-gated calcium channels (2008)
  • 著者名/発表者名: Pozzi D, Condliffe S, Bozzi Y, Chikhladze M, Grumelli C, Proux-Gillardeaux V, Takahashi M, Franceschetti S, Verderio C, Matteoli M.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 105 ページ: 323-328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of SNAP-25 at Ser187 mediates enhancement of exocytosis by a phorbol ester in INS-1 cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Shu Y, Liu X, Yang Y, Takahashi M, Gillis KD
  • 雑誌名: J Neurosci 28 ページ: 21-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Left-right asymmetry of the hippocampal synapses with differential subunit allocation of glutamate receptors (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinohara Y, Hirase H, Watanabe M, Itakura M, Takahashi M, Shigemoto R
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 105 ページ: 19498-503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual regulation of astrocyte gap junction hemichannels by growth factors and a pro-inflammatory cytokine via the mitogen-activated protein kinase cascade (2007)
  • 著者名/発表者名: Morita M, Saruta C, Kozuka N, Okubo Y, Itakura M, Takahashi M, Kudo Y.
  • 雑誌名: Glia 55 ページ: 508-515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of adult type Sept5 (CDCrel-1) by cyclin-dependent kinase 5 inhibits interaction with syntaxin-1 (2007)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi M, Taoka M, Itakura M, Asada A, Saito T, Kinoshita M, Takahashi M, Isobe T, Hisanaga SI.
  • 雑誌名: J Biol Chem 282 ページ: 7869-7876
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphomimetic mutation of Ser-187 of SNAP-25 increases both syntaxin binding and highly Ca^<2+> sensitive exocytosis (2007)
  • 著者名/発表者名: Yang Y, Craig TJ. Chen X, Ciufo LF, Takahashi M, Morgan A, Gillis KD
  • 雑誌名: J Gen Physiol 129 ページ: 233-244
  • 査読あり
• [雑誌論文] RIM1 confers sustained activity and neurotransmitter vesicle anchoring to presynaptic Ca^<2+> channels (2007)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka S, Wakamori M, Miki T, Uriu Y, Nonaka M, Bito H, Beedle AM, Mori E, Hara Y, De Waard M, Kanagawa M, Itakura M, Takahashi M, Campbell KP, Mori Y.
  • 雑誌名: Nat Neurosci 10 ページ: 691-701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca^<2+>-calmodulin-dependent myosin light chain kinaseis essential for activation of TRPC5 channels expressed in HEK293 cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shimizu S, Yoshida T, Wakamori M, Ishii M, Okada T, Takahashi M, Seto M, Sakurada K, Kiuchi Y, Mori Y
  • 雑誌名: J Physiol 570.2 ページ: 219-235
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential localization and regulation of stargazin-like protein,γ-8 and stargazin in the plasma membrane of hippocampal and cortical neurons (2006)
  • 著者名/発表者名: Inamura M, Itakura M, Okamoto H, Hoka S, Mizoguchi A, Fukazawa Y, Shigemoto R, Yamamori S, Takahashi M
  • 雑誌名: Neurosci Res 55 ページ: 45-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential distributions of the Ca^<2+>-dependent activator protein for secretion family proteins (CAPS2 and CAPS1) in the mouse brain (2006)
  • 著者名/発表者名: Sadakata T, Itakura M, Kozaki S, Sekine Y, Takahashi M, Furuichi T.
  • 雑誌名: Comp Neurol 495 ページ: 735-753
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II upon downregulation of cyclin-dependent kinase 5-p35 (2006)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa T, Saito T, Asada A, Ohshima T, Itakura M, Takahashi M, Fukunaga K, Hisanaga S
  • 雑誌名: J. Neurosci Res 84 ページ: 747-754.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development- and activity-dependent regulation of SNAP-25 phosphorylation in rat brain (2006)
  • 著者名/発表者名: Kataoka M, Kuwahara R, Matsuo R, Sekiguchi M, Inokuchi K, Takahashi M
  • 雑誌名: Neurosci Lett 407 ページ: 258-262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca^<2+> channel activating action of maitotoxin in cultured brainstem neurons (2006)
  • 著者名/発表者名: Kakizaki A, Takahashi M, Akagi H, Tachikawa E, Yamamoto T, Taira E, Yamakuni T, Ohizumi Y
  • 雑誌名: Eur J Pharmcol 536 ページ: 223-231
  • 査読あり
• [学会発表] Stress-induced phosphorylation of SNAP-25 in mouse brain (2008)
  • 著者名/発表者名: 菅谷大地、山森早織、板倉誠、高橋正身
  • 学会等名: 第51回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20080800
• [学会発表] Stargazin-like protein, □-8 is associated with calcineurin in rat hippocampus. Neuroscience 2008 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺和泉、板倉誠、山森早織、高橋正身
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080700
• [学会発表] Neuropeptide Y is increased in the brain of Snap-25 mutant mice. Neuroscience 2008 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山森早織、内田達也、東貞宏、片岡正和、高橋正身
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080700
• [学会発表] Clocks, Around The Clock (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋正身
  • 学会等名: SNAP-25変異マウスの解析ー分子から行動へー三菱化学生命科学研究所公開セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080400
• [学会発表] Roles of Protein Phosphorylation in Neuronal and Glial functions (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Takahashi
  • 学会等名: USA-Japan joint meeting for Glial Research, Mar.
  • 発表場所: Philadelphia
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 神経伝達物質の放出とストレス脆弱性との関連;SNAP25遺伝子改変マウスでの検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木映二、高橋正身
  • 学会等名: 第23回日本ストレス学会学術総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20071100
• [学会発表] 毒素が拓いた情動異常の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋正身
  • 学会等名: 第54回毒素シンポジウム
  • 発表場所: 大阪府犬鳴
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] リン酸化によるグリア細胞の機能制御 Neuro2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋正身、板倉誠、安田圭一、菅谷津貴子
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] ComplexinIIとParkinとの相互作用 Neuro2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: 兼田悠, 高橋正身, 片岡正和
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] マウス脳でのSNAP-25 familyタンパク質の局在の解析 Neuro2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山森早織、板倉誠、菅谷大地、高橋正身
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] C6グリオーマではホルボールエステルによって開口放出が抑制されるNeuro2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: 発表者(所属) : 安田圭一、板倉誠、菅谷津貴子、山森早織、高橋正身
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] 電位依存性カルシウムチャネルgamma-5および7はAMPA型受容体と複合体を形成している。Neuro2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: 板倉誠、菅谷津貴子、山森早織、深谷昌弘、渡辺雅彦、高橋正身
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] Kevin Campbell、森泰生錐体・桿体ジストロフィー遺伝変異RIM1による電位依存性カルシウムチャネルの機能変化解析Neuro2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: 三木崇史、清中茂樹、瓜生幸嗣、若森実、森恵美子、板倉誠、高橋正身
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] アクティブゾーンタンパク質RIM1と電位依存性カルシウムチャネルの機能的相互作用 Neuro2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: 清中茂樹、木崇史、野中美央、瓜生幸嗣、若森実、森恵美子、原雄二、Michel De Waard、板倉誠、高橋正身、尾藤晴彦、Kevin Campbell、森泰生
  • 学会等名: アクティブゾーンタンパク質RIM1と電位依存性カルシウムチャネルの機能的相互作用 Neuro2007
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] Phorbol 12-myristate 13 acetate suppresses Ca2+-dependent peptide hormone release from astrocyte (2006)
  • 著者名/発表者名: 板倉誠、安田圭一、菅谷津貴子、山森早織、高橋正身
  • 学会等名: 第49回日本神経化学会大会(第28回日本生物学的精神医学会、第36回日本神経精神薬理学会)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20060900
• [学会発表] Reactive astrogliosis in hippocampus of SNAP-25 mutant mouse (2006)
  • 著者名/発表者名: 山森早織、勝又修、山科正平、朝倉哲也、佐藤拓、鈴木映二、渡辺滋、宮岡等、東貞宏、片岡正和、高橋正身
  • 学会等名: 第49回日本神経化学会大会(第28回日本生物学的精神医学会、第36回日本神経精神薬理学会)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20060900
• [学会発表] SNAP-25変異ノックインマウス脳における神経伝達物質に関する研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 鈴木映二、佐藤拓、朝倉哲也、山森早織、東貞宏、渡辺滋、横山正宗、宮岡等、片岡正和、高橋正身
  • 学会等名: 第49回日本神経化学会大会(第28回日本生物学的精神医学会、第36回日本神経精神薬理学会)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20060900
• [学会発表] シナプスタンパク質SNAP-25のリン酸化部位変異マウスの解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 高橋正身
  • 学会等名: 第31回広島神経医学会研究会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] A single amino acid substitution of SNAP-25 at PKC-dependent phosphorylation site markedly increases the stress-vulnerability in mice (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Kataoka, S. Yamamori, T. Sato, E. Suzuki, S. Watanabe, H. Miyaoka, S. Ikegami, R. Kuwahara, R. Suzuki- Migishima, Y. Nakahara, I. Nihonmatsu, K. Inokuchi, Y. Kato-Fukui, S. Azuma, M. Yokoyama, and M. Takahashi
  • 学会等名: 29th Japan Neuroscience Meeting Satellite Symposium. Mouse genetical manipulations as tools for understanding brain function
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] 2つのアイソフォームSNAP-25a,bは脳内で異なる局在を示す (2006)
  • 著者名/発表者名: 板倉誠、山森早織、高野幸太、高橋正身
  • 学会等名: 第29回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] E. Monlnar、重本隆一凍結割断レプリカ免疫標識法を用いた海馬神経細胞膜上イオンチャネル型グルタミン酸受容体分布の高解像度解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 深澤有吾、板倉誠、高橋正身、斉藤喜人、井ノ口馨
  • 学会等名: 第29回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] Phosphorylation of SNAP-25, an essential protein for neurotransmitter release, is essential for the emotional homeostasis in mouse. 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Kataoka, S. Yamamori, T. Sato, E. Suzuki, S. Watanabe, H. Miyaoka, S. Ikegami, R. Kuwahara, R. Suzuki-Migishima, Y. Nakahara, K. Inokuchi, Y. Kato-Fukui, S. Azuma, M. Yokoyama, and M. Takahashi.
  • 学会等名: 第79回日本生化学会大会/第29回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060600
• [学会発表] Preferential axonal localization of a presynaptic soluble protein, Complexin II. 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Kaneda, M. Mori, Y. Hashimoto, M. Sekiguchi, M. Takahashi, M. Kataoka
  • 学会等名: 第79回日本生化学会大会/第29回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060600
• [学会発表] Cdk5 supresses the interaction of Septin5 (CDCre-1) with syntaxin -1A by phosphorylation. 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Taniguchi, M. Taoka, M. Itakura, A. Akiko, T. Saito, M. Takahashi, T. Isobe, S. Hisanaga
  • 学会等名: 第79回日本生化学会大会/第29回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060600
• [図書] Encyclopedia of Neuroscience (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, M.
  • 総ページ数: 3916-3932
  • 出版者: Synapse. In M. D. Binder, N. Hirokawa, U. Windhorst (Eds.)Heiderberg : Springer
• [図書] 神経伝達物質の放出を制御するシグナル (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋正身、板倉誠
  • 総ページ数: 53, 453-458
  • 出版者: 蛋白質核酸酵素
• [図書] アストロサイトにおける神経伝達物質の開口放出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋正身、板倉誠、山森早織
  • 総ページ数: 59, 697-706
  • 出版者: Brain and Nerve
• [図書] Encyclopedia of Neuroscience
  • 著者名/発表者名: Takahashi, M.
  • 総ページ数: 1589-1591
  • 出版者: FM1-43. In M. D. Binder, N. Hirokawa, U. Windhorst (Eds.)Heiderberg : Springer