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2009 年度 実績報告書

前駆体BDNFによる神経回路の形成と機能に対する負の制御とその生理的役割

研究課題

研究課題/領域番号 20021035
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

小島 正己  独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 研究グループ長 (40344171)

研究分担者 清末 和之  独立行政法人産業技術総合研究所, 脳神経情報研究部門, 主任研究員 (50356903)
キーワード脳神経 / 蛋白質 / 細胞・組織 / 遺伝子 / 神経
研究概要

平成21年度前駆体BDNFによる神経回路形成と機能に対する負の制御とその生理作用
BDNFの一塩基多型SNPの脳機能への影響を知るため、研究代表者らは、そのノックインマウスを作製して解析を進めている。蛋白質のdisordered structureを予測するPONDERを用いてSNPによるアミノ酸置換の影響を解析した。その結果、前駆体BDNF(proBDNF)から成熟型BDNF(mBDNF)へのプロセッシング部位に近い変異を見出した。この変異をもつヒトBDNF遺伝子のノックインマウスを作製し、さらには、その変異型BDNF組換え蛋白質を調整した。ノックインマウスの海馬および大脳皮質のBDNFを解析した結果、proBDNF→mBDNFの反応が著しく阻害されていた。つまり、このマウスはmBDNFに比べてproBDNFが過剰となったモデルマウス(BDNFpro/pro)であった。proBDNF→mBDNF反応が非効率となったCR-BDNF(cleavage resistant-BDNF)の作用を培養神経細胞下で検討した。mBDNFには小脳穎粒神経細胞に対する生存維持作用、前脳基底野コリナージック神経細胞に対する樹状突起伸展作用、海馬興奮性神経細胞のスパイン密度の増加が見出され、過報に一致した。しかし、CR-proBDNFを同様に添加したとき、上記の神経細胞に対する作用はmBDNFに相反しており、海馬神経細胞のスパイン密度の低下、スパイン退縮が定量的に見出された。以上の結果は、proBDNF→mBDNF反応の神経回路形成における役割、proBDNFとmBDNFの相反的関係を示唆する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Distinct signaling pathways of precursor BDNF and mature BDNF in cultured cerebellar granule neurons2010

    • 著者名/発表者名
      Koshimizu, H., Hazama, S., Hara, T., Ogura, A., Kojima, M
    • 雑誌名

      Neurosci Lett 473

      ページ: 229-232

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple functions of precursor BDNF to CNS neurons : negative regulation of neurite growth, spine formation and cell survival2009

    • 著者名/発表者名
      Koshimizu, H., Kiyosue, K., Hara, T., Hazama, S., Suzuki, S., Uegaki, K., Nagappan, G., Zaitsev, E., Hirokawa, T., Tatsu, Y., Ogura, A., Lu, B., Kojima M
    • 雑誌名

      Mol.Brain 2

      ページ: 1-19

    • 査読あり
  • [学会発表] 神経栄養因子BDNFの機能未知ドメインが行う脳機能調節2009

    • 著者名/発表者名
      小島正己
    • 学会等名
      生理研研究会
    • 発表場所
      生理学研究所(岡崎市)
    • 年月日
      2009-06-19
  • [図書] うつ病に関するBDNF研究:現状と課題2010

    • 著者名/発表者名
      熊ノ郷晴子、水井利幸、高橋正身、小島正己
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      実験医学
  • [備考]

    • URL

      http://www.aist.go.jp/

  • [産業財産権] 神経細胞死促進因子及び該因子を高感度に検出する方法2010

    • 発明者名
      小島正己、原とも子、小清水久嗣、上垣浩一、柏原めぐみ
    • 権利者名
      (独)産業技術総合研究所
    • 産業財産権番号
      特4457216
    • 取得年月日
      2010-02-19

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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