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2012 年度 研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号 20220007
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
研究分野 神経化学・神経薬理学
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 – 2012
キーワード神経伝達物質 / 受容体 / IP_3 / カルシウム振動 / 小胞体ストレス / グリア細胞 / 自己免疫疾患 / 心疾患 / IRBIT
研究概要

細胞外からの刺激によりIP_3 が産生され、IP_3 受容体に結合しCa^<2+>を放出し様々な生理機能を引き起こす。3次元構造解析等により、IP_3 やCa^<2+>がアロステリックな構造変化を起こし、チャネルポアーの開口を起こす機構を解明した。IP_3 受容体は、我々が発見したERp44, GRP78, 80K-H 等多くの分子の分子間相互作用を促すシグナルハブ(拠点)として多様な働きをする事を示した。また、IP_3 がIP_3 受容体に結合すると放出される3rd メッセンジャーとしてのIRBIT を発見し、酸・塩基平衡をはじめとする多様な機能を制御する事を発見した。以上、IP_3 受容体が多様な生理的働きをし、且つ、その障害により神経変性、学習障害、心発生障害、骨粗鬆症、自己免疫疾患、急性膵炎等の各種の多くの疾患を引き起こす機構を解明した。またこの為に世界最高感度のCa^<2+>指示薬、Ca^<2+>ポンプ指示薬の開発、二光子顕微鏡によるインビボイメージング技術等の開発を行った。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (12件) 図書 (2件) 備考 (4件) 産業財産権 (8件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Revisiting Channel Allostery: A Coherent Mechanism in IP_3 and Ryanodine Receptors2012

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

      Science Signaling

      巻: 5(225) ページ: 24

    • 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, Bannai H, Nakamura K, Niwa F, Enomoto M, Matsu-Ura T, Miyamoto A, Sherwood MW, Nakamura T, Mikoshiba K
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 218 ページ: ra27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic basis of bell-shaped dependence of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor gating on cytosolic calcium2011

    • 著者名/発表者名
      Shinohara T, Michikawa T, Enomoto M, Goto J, Iwai M, Matsu-ura T, Yamazaki H, Miyamoto A, Suzuki A, Mikoshiba K
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci

      巻: 108(37) ページ: 15486-91

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntaxin 1B suppresses macropinocytosis and semaphorin 3A-induced growth cone collapse2011

    • 著者名/発表者名
      Kabayama H, Takeuchi M, Taniguchi M, Tokushige N, Kozaki S, Mizutani A, Nakamura T, Mikoshiba K
    • 雑誌名

      J. Neuroscience

      巻: 31(20) ページ: 7357-64

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous network activity visualized by ultrasensitive Ca^<2+> indicators, yellow Cameleon-Nano2010

    • 著者名/発表者名
      Horikawa K*, Yamada Y*, Matsuda T, Kobayashi K, Hashimoto M, Matsu-Ura T, Miyawaki A, Michikawa T, Mikoshiba K, Nagai T
    • 雑誌名

      Nature Methods (*equal contribution)

      巻: 7(9) ページ: 729-32

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of ER stress-induced brain damage by IP3 receptor2010

    • 著者名/発表者名
      Higo T, Hamada K, Nakamura T, Hattori M, Mikoshiba K
    • 雑誌名

      Neuron (表紙に採用)

      巻: 68(5) ページ: 865-878

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

    • 著者名/発表者名
      Bannai H, Levi S, Schweizer C, Inoue T, Launey T, Racine V, Sibarita JB, Mikoshiba K
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 62(5) ページ: 670-82

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Neuronal Growth Cone Navigation by Asymmetric Inositol 1,4,5-Trisphosphate Signals2009

    • 著者名/発表者名
      Akiyama H, Matsu-ura T, Mikoshiba K, and Kamiguchi H
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 2(79) ページ: ra34

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Osteoblasts induce Ca^<2+> oscillation-independent NFATc1 activation during osteoclastogenesis2008

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Y., Hisatsune C., …Mikoshiba K
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci

      巻: 105(25) ページ: 8643-8648

    • 査読あり
  • [学会発表]2012

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      1st Asia Dry Eye Society Advisory Board Meeting
    • 発表場所
      (ホテルペニンスラ、東京), Special Lecture
    • 年月日
      2012-12-01
  • [学会発表]2012

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      FASEB 会議 招待講演
    • 年月日
      2012-06-20
  • [学会発表]2012

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      カロリンスカ研究所セミナー
    • 発表場所
      (ストックホルム) Lecture
    • 年月日
      2012-03-01
  • [学会発表]2011

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      Ion Channel Signaling Mechanisms: From Basic Science to Clinical Application, Plenary Talk
    • 発表場所
      Marrakesh, Morocco
    • 年月日
      2011-10-31
  • [学会発表]2011

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      International Society for Neurochemistry (ISN) and the European Society for Neurochemistry (ESN) 23rd ISN-ESN Congress, Plenary Lecture (Athene, Greek) (2人のノーベル賞受賞者 Roger Tsien 教授 Linda Buck 教授と一緒に招待された.)
    • 年月日
      2011-09-01
  • [学会発表]2011

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Ca^<2+>-Binding Proteins and Ca^<2+> Function in Health and Disease, Plenary Lecture
    • 発表場所
      北京、中国
    • 年月日
      2011-07-20
  • [学会発表]2011

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      World Class Univerisity (WCU) Professor プログラムLecture
    • 発表場所
      ソウル国立大学、韓国
    • 年月日
      2011-04-28
  • [学会発表]2011

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      Symposium Frontiers in Epithelial Transport 2011 (Yonsei Univeristy, Seoul Korea) Invited Speaker
    • 発表場所
      Yonsei Univeristy, Seoul Korea
    • 年月日
      2011-04-14
  • [学会発表]2010

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conference(Corolado, USA)Invited Speaker
    • 発表場所
      Corolado, USA
    • 年月日
      2010-06-15
  • [学会発表]2009

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      Plenary Lecture, 16^<th>Symposium on Ca^<2+>- Binding Proteins and Ca^<2+> Function in Health and Disease (Puchon, Chille)
    • 発表場所
      Puchon, Chille
    • 年月日
      2009-11-16
  • [学会発表]2009

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      第36回国際生理学会(IUPS09)シンポジウム(京都)Symposium Lecture
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-08-01
  • [学会発表]2008

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 学会等名
      Sherrington Lecture
    • 発表場所
      Liverpool, England
    • 年月日
      2008-09-19
  • [図書] Isolation of Inositol 1,4,5-Trisphosphate Receptor-Associating Protein and Selective Knockdown "Using RNA Interference Inositol Phosphates and Lipids - Methods and Protocols- Chapter 92010

    • 著者名/発表者名
      Mizutani A, Kawaai K, Hisatsune C, Ando H, Michikawa T, Mikoshiba K
    • 総ページ数
      133-141
    • 出版者
      The Humana Press Inc
  • [図書] Springer, Handbook of "Neurochemistry and Molecular Neurobiology 3rd Edition .Neural Signaling Mechanisms- Cyclin-Dependent Kinase 5 (御子柴がエディターであり、3 Chapter の著者である)2009

    • 著者名/発表者名
      Mikoshiba K
    • 総ページ数
      631
    • 出版者
      Springer
  • [備考] (ポッドキャスト) Science Signaling Podcast(サイエンス誌のオフィスからの電話の会話が放送された)

    • URL

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

  • [備考]

    • URL

      http://stke.sciencemag.org/cgi/content/full/sigtrans;5/219/pc8

  • [備考] (テレビ出演)NHK E テレ サイエンスZERO 『生命を動かす"魔法の金属"』30 分番組として御子柴の研究成果をとりあげてくれ、NHK へ出向き、出演した。また、研究室での取材もあった。 2011 年6 月25 日放送。英語版に直され、海外で2013 年5 月27 日に放映された。

  • [備考] NHK E テレ サイエンスZERO 『バイオイメージングが医療を変える』研究室での取材内容が放映された。 2010 年12月4 日放送

  • [産業財産権] IP_3 受容体結合蛋白質による細胞内標的分子の制御2012

    • 発明者名
      御子柴克彦、安東英明、水谷顕洋
    • 権利者名
      御子柴克彦、安東英明、水谷顕洋
    • 産業財産権番号
      特許2007-73396
    • 取得年月日
      2012-08-28
    • 外国
  • [産業財産権] 小胞体カルシウムATP アーゼ2011

    • 発明者名
      御子柴克彦、松浦徹、佐藤嘉名与
    • 権利者名
      御子柴克彦、松浦徹、佐藤嘉名与
    • 産業財産権番号
      特許2011-005797
    • 出願年月日
      2011-01-14
  • [産業財産権] マラリアの治療方法、マラリア原虫の殺虫方法、及びその利用2011

    • 発明者名
      御子柴克彦、榎本匡宏、河津信一郎
    • 権利者名
      御子柴克彦、榎本匡宏、河津信一郎
    • 産業財産権番号
      特許JP2011/074876
    • 出願年月日
      2011-11-10
  • [産業財産権] IP_3 指示薬2011

    • 発明者名
      御子柴克彦、松浦徹、道川貴章、井上貴文
    • 権利者名
      御子柴克彦、松浦徹、道川貴章、井上貴文
    • 産業財産権番号
      特願2004-309686
    • 取得年月日
      2011-08-26
  • [産業財産権] 新規ビスホウ素化合物2011

    • 発明者名
      御子柴克彦、尾崎庄一郎、鈴木商信、中村健
    • 権利者名
      御子柴克彦、尾崎庄一郎、鈴木商信、中村健
    • 産業財産権番号
      特許US8017809B2
    • 取得年月日
      2011-09-13
    • 外国
  • [産業財産権] 蛋白質阻害剤2010

    • 発明者名
      御子柴克彦、濱田耕造、寺内明子
    • 権利者名
      御子柴克彦、濱田耕造、寺内明子
    • 産業財産権番号
      特許2010-90527
    • 出願年月日
      2010-04-09
  • [産業財産権] 蛋白質阻害剤2009

    • 発明者名
      御子柴克彦、貫名信行、尾崎庄一郎、濱田耕造、後藤純一、鈴木商信、戎井悦子、寺内明子
    • 権利者名
      御子柴克彦、貫名信行、尾崎庄一郎、濱田耕造、後藤純一、鈴木商信、戎井悦子、寺内明子
    • 産業財産権番号
      特許JP2009/064206
    • 出願年月日
      2009-08-11
  • [産業財産権] 蛋白質架橋阻害剤およびその用途2009

    • 発明者名
      御子柴克彦、貫名信行、尾崎庄一郎、濱田耕造、後藤純一、鈴木商信、戎井悦子、寺内明子
    • 権利者名
      御子柴克彦、貫名信行、尾崎庄一郎、濱田耕造、後藤純一、鈴木商信、戎井悦子、寺内明子
    • 産業財産権番号
      特許2009-255518
    • 出願年月日
      2009-11-06

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公開日: 2014-08-29   更新日: 2014-09-05  

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