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2012 年度 実績報告書

神経可塑性及び脳の発達におけるIP3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)

研究期間 (年度) 2008-05-12 – 2013-03-31
キーワードIP3受容体 / 神経可塑性 / カルシウムイオン / 小胞体ストレス / トランスグルタミナーゼ / アストロサイト
研究概要

1)シナプスにおけるアストロサイトのCa2+の動態 シナプスをアストロサイトの突起が囲んでいる。
細胞外からの刺激でアストロサイトの細胞体のCa2+濃度が高まることが、従来の色素で示されていたが、Genetically encoded Ca2+ 指示薬(GECI)を用いて、Ca2+上昇が突起から始まることを明らかにした。その原因が突起にmGluR5が多く発現している事を示した。またmGluR5は細胞体と突起の間に障壁があり突起と細胞体は独立の制御を受けている事を明らかにした。(Science Signaling 2012 Science Signaling Podcastにて放送、科学新聞一面右側トップに掲載 2012)
2) IP3を特異的に吸収するペプチドであるIP3スポンジをアストロサイトへ発現させて、個体レベルでのIP3の役
割 IP3スポンジをアストロサイト特異的に発現させたところ、学習機能の低下が認められたことからIP3-カルシウム系が重要であることを示している(Molecular Brain 2013)。
3)眠り病の原因の機構解析 Sleeping diseaseを起こすトリパノソーマクルジーは地球温暖化に伴い、日本でも今後増加する。原虫のIP3受容体をクローニングし過剰発現及び欠失させたところ、IP3受容体が、原虫の分裂や生存を制御する因子であることを明らかにした(Molecular Microbiology 2013)。
4)GECIの国際標準化 世界中で多種類のGECIが報告されている。しかし、発表者は各々異なる細胞を使用して報告している。しかし我々は同じ神経細胞で発現させてこれ迄発表されている指示薬の機能解析に成功した。発表の際の国際標準化が必須である事を提案し、これは他の多くの論文でも引用されている(Front Cell Neurosci. 2012)。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A fluorescence-based assay for the measurement of S-adenosylhomocysteine hydrolase activity in biological samples2013

    • 著者名/発表者名
      Hudec
    • 雑誌名

      Anal Biochem.

      巻: 433(2) ページ: 95-101

    • DOI

      10.1016/j.ab.2012.10.014.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclin-dependent kinase 5 is required for normal cerebellar development2013

    • 著者名/発表者名
      Kumaszawa A
    • 雑誌名

      Mol Cell Neuroscience

      巻: 52 ページ: 97-105

    • DOI

      10.1016/j.mcn.2012.10.007.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron-based inhibitors of acyl protein thioesterases 1 and 22013

    • 著者名/発表者名
      Zimmermann TJ
    • 雑誌名

      Chembiochem.

      巻: 14(1) ページ: 115-22

    • DOI

      10.1002/cbic.201200571.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chaperone stress 70 protein (STCH) binds and regulates two acid/base transporters NBCe1-B and NHE12013

    • 著者名/発表者名
      Bae JS
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 288(9) ページ: 6295-305

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.392001.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inositol 1,4,5-Trisphosphate receptor regulates replication, differentiation, infectivity, and virulence of the parasitic protist Trypanosoma cruzi2013

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto M
    • 雑誌名

      Mol Microbiology

      巻: 87(6) ページ: 1133-50

    • DOI

      10.1111/mmi.12155.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Astrocytic Ca2+ signals are required for the functional integrity of tripartite synapses2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka M
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 6 ページ: 6

    • DOI

      10.1186/1756-6606-6-6.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation of inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptors during preconditioning low-frequency stimulation leads to reversal of long-term potentiation in hippocampal CA1 neurons2012

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Y
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 207 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2012.01.045.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppressive effect of preconditioning low-frequency stimulation on subsequent induction of long-term potentiation by high frequency stimulation in hippocampal CA3 neurons2012

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Y
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1549 ページ: 15-23

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2012.01.045.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Discovery and Structural Investigation of the IP(3) Receptor and the Associated IRBIT Protein2012

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K.
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol.

      巻: 740 ページ: 281-304

    • DOI

      10.1007/978-94-007-2888-2_12.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Receptor-selective diffusion barrier enhances sensitivity of astrocytic processes to metabotropic glutamate receptor stimulation2012

    • 著者名/発表者名
      Arizono M
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 5(218) ページ: ra27

    • DOI

      10.1126/scisignal.2002498.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gephyrin-Independent GABA(A)R Mobility and Clustering during Plasticity2012

    • 著者名/発表者名
      Niwa F
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7(4) ページ: e36148

    • DOI

      10.1371/annotation/d186036a-da60-47d1-8e3c-7e225a3539ae.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of hair shedding by the type 3 IP3 receptor2012

    • 著者名/発表者名
      Sato-Miyaoka M
    • 雑誌名

      J Investigative Dermatology

      巻: 132(9) ページ: 2137-47

    • DOI

      10.1038/jid.2012.141.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cot Kinase Promotes Ca2+ Oscillation/Calcineurin-independent Osteoclastogenesis by Stabilizing NFATc1 Protein2012

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Y
    • 雑誌名

      Mol Cell Biology

      巻: 32(14) ページ: 2954-63

    • DOI

      10.1128/MCB.05611-11.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A coherent mechanism in IP3 and ryanodine receptors2012

    • 著者名/発表者名
      Hamada K
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 5(225) ページ: pe24

    • DOI

      10.1126/scisignal.2003148.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperative and stochastic calcium releases from multiple calcium puff sites generate calcium microdomains in intact HeLa cells2012

    • 著者名/発表者名
      Nakamura H
    • 雑誌名

      J Biological Chemistry

      巻: 287(29) ページ: 24563-72

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.311399.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Type 2 inositol 1,4,5-trisphosphate receptor is predominantly involved in agonist-induced Ca2+ signaling in Bergmann glia2012

    • 著者名/発表者名
      Tamamushi S
    • 雑誌名

      Neurosci Research

      巻: 74(1) ページ: 32-41

    • DOI

      10.1016/j.neures.2012.06.005.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blockage of spontaneous Ca2+ oscillation causes cell death in intraerythrocitic Plasmodium falciparum2012

    • 著者名/発表者名
      Enomoto M
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7(7) ページ: e39499

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0039499.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ROCK-phosphorylated vimentin modifies mutant huntingtin aggregation via sequestration of IRBIT2012

    • 著者名/発表者名
      Bauer PO
    • 雑誌名

      Molecular Neurodegeneration

      巻: 7(1) ページ: 43

    • DOI

      10.1186/1750-1326-7-43.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative comparison of novel GCaMP-type genetically encoded Ca2+ indicators in mammalian neurons2012

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y
    • 雑誌名

      Front Cell Neuroscience

      巻: 6(41) ページ: 1-9

    • DOI

      10.3389/fncel.2012.00041.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuronal overexpression of IP3 receptor 2 is detrimental in mutant SOD1 mice2012

    • 著者名/発表者名
      Staats KA
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 429(3-4) ページ: 210-213

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.10.094.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutual antagonism between IP3RII and miRNA-133a regulates calcium signals and cardiac hypertrophy2012

    • 著者名/発表者名
      Drawnel FM
    • 雑誌名

      J Cell Biology

      巻: 199(5) ページ: 783-98

    • DOI

      10.1083/jcb.201111095.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Discovery of the IP3 Receptor2012

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K.
    • 雑誌名

      Messenger

      巻: 1(2) ページ: 95-107

    • DOI

      10.1166/msr.2012.1009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prior synaptic inputs are engraved on the following synaptic plasticity with Inositol 1,4,5-trisphosphate receptor activation in hippocampal neurons2012

    • 著者名/発表者名
      Goto J
    • 雑誌名

      Messenger

      巻: 1(2) ページ: 21–32

    • DOI

      10.1166/msr.2012.1013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] パスツールと北里柴三郎をつなぐ「予防医学」の志2012

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 雑誌名

      東京人 7月増刊

      巻: 313 ページ: 100

  • [学会発表] Recent advances of IP3 receptor research: ~towards the understanding the mechanism of ER stress induced cell damage~2012

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      1st Asia Dry Eye Society Advisory Board Meeting
    • 発表場所
      Hotel PENINSULA, TOKYO
    • 年月日
      20121130-20121201
    • 招待講演
  • [学会発表] オリジナルな研究で世界をリードする にはどうしたらよいか2012

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      第56回神経化学会若手研究者育成セミナー
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20120929-20120930
    • 招待講演
  • [学会発表] Blockage of IP3 receptor of Trypanosoma cruzi and malaria parasite (Plasmodium falciparum) results in dysregulation of cell cycle progression and cell death2012

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      FASEB -Calcium & Cell Function-
    • 発表場所
      Snowmass Village CO USA
    • 年月日
      20120617-20120622
    • 招待講演
  • [学会発表] OBOE outreach research at Riken BSI2012

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      OBOE
    • 発表場所
      Gnesta, Sweden
    • 年月日
      20120528-20120529
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel technology changes the traditional concept: Enhanced sensitivity of astrocytic process to mGluR stimulation and semaphorin 3A-induced growth cone collapse

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      Developmental Biology for Regenerative Medicine (DBRM) Seminar
    • 発表場所
      Karolinska Institute, Stockholm, Sweden
    • 招待講演
  • [学会発表] 正常と異常の間 ―脳の病気を考える―

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      第115回日本小児科学会学術集会
    • 発表場所
      福岡
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of IP3 receptor/ Ca2+ signaling in development, brain function and brain damage

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      慶應サマースクール
    • 発表場所
      慶應大学、信濃町、東京
    • 招待講演
  • [学会発表] Brain Function and RNA and novel technologies

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      Epigenetics & non-coding RNA joint meeting
    • 発表場所
      理研梅太郎ホール、和光
    • 招待講演
  • [学会発表] 新しい技術開発が従来の概念を打ち壊す

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      Center for Molecular Imaging Science Seminar
    • 発表場所
      理研分子イメージングセンター、神戸
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳障害から脳をいかに守るか-小胞体ストレスと神経変性

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      《ルイ・パスツール生誕190周年記念》「脳神経障害からの回復を目指して」 ~パスツール研究所 ジャン=ピエール・シャンジュー教授来日シンポジウム~
    • 発表場所
      神田、東京
    • 招待講演
  • [学会発表] 次代(あす)を荷う子を育てるために ~脳科学からの視点~

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      全日本私立幼稚園PTA連合会PTA全国大会記念講演
    • 発表場所
      アルカディア市ヶ谷 私学会館 東京
    • 招待講演
  • [学会発表] 高次神経機能とIP3受容体カルシウムシグナリング~その生理・病態と薬学的アプローチ~

    • 著者名/発表者名
      御子柴克彦
    • 学会等名
      私立大学戦略的研究基盤慶成支援事業:現代人が抱える疾患による脳高次機能変化に関する薬学的研究 特別講演
    • 発表場所
      星薬科大学
    • 招待講演
  • [備考] 理研BSI 御子柴 克彦, M.D., Ph.D.

    • URL

      http://www.brain.riken.jp/jp/faculty/details/29

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公開日: 2014-07-24  

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