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2009 年度 実績報告書

神経可塑性及び脳の発達におけるIP_3受容体のカルシウムシグナリングの解析

研究課題

研究課題/領域番号 20220007
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

御子柴 克彦  独立行政法人理化学研究所, 発生神経生物研究チーム, チームリーダー (30051840)

キーワードIP_3受容体 / 神経可塑性 / GABAA受容体 / 量子ドット / 急性膵炎 / アルツハイマー病 / ハンチントン病 / トランスグルタミナーゼ
研究概要

1.抑制性神経伝達が関与するGABAA受容体に注目して、シナプス内の受容体数を制御する分子機構の解明を進めた。神経興奮が過剰になるとシナプス内のGABAA受容体数は減少するのに対し、細胞膜上のGABAA受容体の総数は変化しない。また、量子ドットを用いて細胞膜上のGABAA受容体の動きを1分子レベルで追跡したところ、興奮性神経活動の増加に伴って受容体の側方拡散が増加し、シナプス後膜における受容体の安定性が著しく減少することを示した(Neuron 2009)。
2.急性膵炎の発症原因として、アルコールと脂質を材料として作られる脂肪酸エチルエステル(FAEE)という化合物が膵臓細胞内のカルシウム濃度を過剰に上昇させ、トリプシンなど消化酵素を活性化させると考えられている。2型、3型IP_3レセプターノックアウトマウスの膵臓細胞でFAEEによる毒性の減少が認められた。アルコールによる過剰なカルシウム上昇と消化酵素の活性化に、2型、3型IP_3レセプターが重要な役割を果たすことを確証した(PNAS 2009)。
3.アルツハイマー病やハンチントン病などの疾病のメカニズムに関与するトランスグルタミナーゼに注目した。その結果、約200種類の新規化合物のなかで、β-アリルアミノケトン構造にチエニル基とプロモ基を導入した化合物が最も強力に酵素を阻害することが明らかになった。8×10^<-8>Mという極めて低い濃度でトランスグルタミナーゼを阻害した。アルツハイマー病などの神経変性疾患やセリアック病・白内障など、タンパク質の架橋や修飾が関与する病気の治療をめざす創薬に貢献することが期待される(Bioorg Med Chem Lett.2010)。
4.神経突起のNGF依存的な方向転換に、我々が開発した蛍光共鳴エネルギー移動の原理を用いて作成したIP_3指示薬を用いて、IP_3が関与している事を証明した(Science Signaling 2009)。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (14件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Two novel 2-aminoethyl diphenylborinate(2-APB)analogues differentially activate and inhibit store-operated Ca(2+)entry via STIM proteins2010

    • 著者名/発表者名
      Goto J.I., et al
    • 雑誌名

      Cell Calcium 47(1)

      ページ: 1-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potent transglutaminase inhibitors, aryl beta-aminoethyl ketones2010

    • 著者名/発表者名
      Ozaki S., et al
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett. 20

      ページ: 1141-1144

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of bisboron compounds and their strong inhibitory activity on store-operated calcium entry2010

    • 著者名/発表者名
      Suzuki A.Z., et al
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett. 20

      ページ: 1395-1398

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endothelin-1-stimulated InsP3-induced Ca2+ release is a nexus for hypertrophic signaling in cardiac myocytes2009

    • 著者名/発表者名
      Higazi D.R., et al
    • 雑誌名

      Molecular Cell 33(4)

      ページ: 472-482

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An IRBIT homologue lacks binding activity to inositol 1,4,5-trisphosphate receptor due to the unique N-terminal appendage2009

    • 著者名/発表者名
      Ando H., et al
    • 雑誌名

      J Neurochemistry 109(2)

      ページ: 539-50

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inositol 1,4,5-triphosphate receptor-binding protein released with Inositol 1,4, 5-triphosphate(IRBIT), associates with components of the mRNA 3' processing machinery in a phosphorylation-dependent manner and inhibits polyadenylation2009

    • 著者名/発表者名
      Kiefer H., et al
    • 雑誌名

      J Biol Chem. 284

      ページ: 10694-705

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction of Cupidin/Homer2 with two actincytoskeletal regulators, Cdc42 small GTPase and Drebrin, in dendritic spines2009

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi-Yamaguchi H., et al
    • 雑誌名

      BMC Neuroscience 10(1)

      ページ: 25

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of Neurite Outgrowth Mediated by Neuronal Calcium Sensor-1 and Inositol 1.4.5-Trisphosphate Receptor in Nerve Growth Cones2009

    • 著者名/発表者名
      Iketani M., et al
    • 雑誌名

      Neuroscience 61(3)

      ページ: 743-752

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of folding structure of Zic zinc finger proteins2009

    • 著者名/発表者名
      Sakai-Kato K., et al
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 384(3)

      ページ: 362-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activity-dependent tuning of inhibitory neurotransmission based on GABAAR diffusion dynamics2009

    • 著者名/発表者名
      Bannai H., et al
    • 雑誌名

      Neuron 62(5)

      ページ: 670-82

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activity-dependent tuning of inhibitory neurotransmission based on GABAAR diffusion dynamics2009

    • 著者名/発表者名
      Gerasimenko J.V., et al
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A 106(26)

      ページ: 10758-63

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of neuronal growth cone navigation by asymmetric inositol 1,4,5-trisphosphate siqnals2009

    • 著者名/発表者名
      Akiyama H., et al
    • 雑誌名

      Science Signaling 2(79)

      ページ: ra34

    • 査読あり
  • [雑誌論文] G-protein-coupled receptor kinase-interacting proteins inhibit apoptosis by inositol 1,4,5-triphosphate receptor-mediated Ca2+ signal reaulation2009

    • 著者名/発表者名
      Zhang S., et al
    • 雑誌名

      J Biol Chem. 284(42)

      ページ: 29158-69

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Knockdown of Cav2.1 calcium channels is sufficient to induce neurological disorders observed in natural occurring Cacna1a mutants in mice2009

    • 著者名/発表者名
      Saito H., et al
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun. 390(3)

      ページ: 1029-33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中枢神経系の発生と分化-IP3受容体の発見とその機能の解明2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 雑誌名

      内藤財団時報 84

      ページ: 18-25

  • [学会発表] カルシウムがひもとく生命の神秘2010

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      会津医学会講演会
    • 発表場所
      会津若松市
    • 年月日
      2010-02-14
  • [学会発表] 脳神経の機序解明かうら生体の謎にせまる~分子からみた in vivo サイエンス~2010

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      実験中央研究所2010年新春セミナープログラム
    • 発表場所
      川崎
    • 年月日
      2010-01-28
  • [学会発表] 中枢神経系の発生と分化-IP_3受容体の発見とその機能の解明2010

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      第20回日本病態生理学会細見記念講演
    • 発表場所
      奈良県立医科大学
    • 年月日
      2010-01-23
  • [学会発表] Molecular and Cellular Mechanism of Brain Development2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      World Class Univerisity(WCU)
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 年月日
      20090507-20090512
  • [学会発表] IP_3 ligand gated Ca^<2+> channel : structure and its variety of physiological and pathological functions2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      16th Symposium on Ca^<2+>-Binding Proteins and Ca2+ Function in Health and Disease
    • 発表場所
      Chille
    • 年月日
      2009-11-16
  • [学会発表] IP_3受容体Ca^<2+>チャネルと細胞間接着の機能的接点2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-10-21
  • [学会発表] カルシウムがひもとく生命の神秘2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      学習院大学生命科学シンポジウム「生命の秘密を解く鍵をもと第6回」
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      2009-10-10
  • [学会発表] Calcium dynamics through IP3 receptors2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      第36回国際生理学会(IUPS09)シンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-08-01
  • [学会発表] Novel Immaging technology & Discovery in Development and Neural Function(IP_3-Ca^<2+> signaling)2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      第36回国際生理学会(IUPS09)ニコンランチョンセミナー
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-07-29
  • [学会発表] IP_3 receptor/Ca^<2+> channel : New signaling cascade in brain function and disease2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      World Class Univerisity(WCU)
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 年月日
      2009-07-09
  • [学会発表] 脳神経系の発生と分化の分子細胞生物学的解析-IP3受容体の発見とその解析を中心として-2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      第129回奈良医学会
    • 発表場所
      奈良県立医科大学
    • 年月日
      2009-06-16
  • [学会発表] IP3 ligand gated Ca2+ channel : Unique gating mechanisms result in a variety of physiological and pathological functions2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      OBOE meeting at Karolinska Institute
    • 発表場所
      スウエーデン
    • 年月日
      2009-06-08
  • [学会発表] 中枢神経系の発生と分化-IP□受容体の発見とその機能の解明2009

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      第40回内藤記念科学振興賞 受賞記念科学講演会
    • 発表場所
      経団連会館 東京
    • 年月日
      2009-02-24
  • [学会発表] 細胞内カルシウムイオンの異常に伴う細胞機能の障害2008

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      第26回ヒト細胞学会学術集会
    • 発表場所
      東京医科歯科大学
    • 年月日
      2008-08-30
  • [図書] Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology 3^<rd> Edition -Neural Signaling Mechanisms-Cyclin-Dependent Kinase 52009

    • 著者名/発表者名
      Ohshima T, Mikoshiba K
    • 総ページ数
      631
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology 3^<rd> Edition -Neural Signaling Mechanisms- Structure of IP_3 Receptor2009

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki H, Mikoshiba K
    • 総ページ数
      631
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology 3^<rd> Edition -Neural Signaling Mechanisms- IP_3 Receptor and Ca2+ signaling2009

    • 著者名/発表者名
      Hisatsune T, Mikoshiba K
    • 総ページ数
      631
    • 出版者
      Springer
  • [備考]

    • URL

      http://www.brain.riken.jp/jp/k_mikoshiba.html

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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