CAPS2によるBDNF分泌小胞の開口放出メカニズムとその細胞内動態

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20300134
• 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: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 古市 貞一 独立行政法人理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, チームリーダー (50219094)
• 連携研究者: 定方 哲史 独立行政法人理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 基礎科学特別研究員 (90391961) ; 篠田 陽 独立行政法人理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 研究員 (80403096)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: CAPS2 / 脳由来神経栄養因子 / 有芯小胞 / トランスゴルジ輸送 / 不安行動 / GABA / 抑制性シナプス

研究概要

分泌関連タンパク質CAPSの細胞機能と生物学的な意義について、次の事が明らかになった。
1)CAPS2が、脳由来神経栄養因子BDNFの活動依存的な分泌の反応速度論的な増強に関与することを明らかにした。また、CAPS2 KOマウスでは、海馬のGABA作動性抑制性神経回路の発達と機能に異常があり、不安様行動が亢進していることが明らかになった。
2)有芯小胞の開口放出への関与に加え、CAPSは低分子GTP分解酵素Arf4/5と会合して、トランスゴルジ網における有芯小胞の生合成と輸送にも関係していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Calcium-dependent activator protein for secretion 2 (CAPS2) promotes BDNF secretion and is critical for the development of GABAergic interneuron network. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinoda Y., Sadakata T., Nakao K., Katoh-Semba R., Kinameri E., Furuya A., Yanagawa Y., Hirase H., Furuichi T.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 108 ページ: 373-378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between very-KIND RasGEF and MAP2, and its role in dendrite growth : structure and function of the second kinase non-catalytic C-lobe domain. (2011)
  • 著者名/発表者名: Huang J., Furuya A., Hayashi K., Furuichi T.
  • 雑誌名: FEBS J 278 ページ: 1651-1661
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematizing and cloning of genes involved in the cerebellar cortex circuit development. (2011)
  • 著者名/発表者名: Furuichi T., Shiraishi-Yamaguchi Y., Sato A., Sadakata T., Huang J., Shinoda Y., Hayashi K., Mishima Y., Tomomura M., Nishibe H., Yoshikawa F.
  • 雑誌名: Neurochem Res (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of CAPS1 with the class II Arf small GTPases is required for dense-core vesicle trafficking in the trans-Golgi network. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sadakata T., Shinoda Y., Sekine Y., Saruta C., Itakura M., Takahashi M., Furuichi T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 285 ページ: 38710-38719
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phospholipase D family member 4, a transmembrane glycoprotein with no phospholipase D activity, expression in spleen and early postnatal microglia. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa F., Banno Y., Otani Y., Yamaguchi Y., Nagakura-Takagi Y., Morita N., Sato Y., Saruta C., Nishibe H., Sadakata T., Shinoda Y., Hayashi K., Mishima Y., Baba H., Furuichi T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 5(11) ページ: e13932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of the IP3R1 promoter-driven nls-lacZ transgene in Purkinje cell parasagittal arrays of developing mouse cerebellum. (2010)
  • 著者名/発表者名: Furutama D., Morita N., Takano R., Sekine Y., Sadakata T., Shinoda Y., Hayashi K., Mishima Y., Mikoshiba K., Hawkes R., Furuichi T.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res 88 ページ: 2810-2825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca^<2+>-dependent activator protein for secretion 2 and autistic-like phenotypes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sadakata T., Furuichi T.
  • 雑誌名: Neurosci Res 67 ページ: 197-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of Cupidin/Homer2 with two actin cytoskeletal regulators, Cdc42 small GTPase and Drebrin, in dendritic spines. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi-Yamaguchi Y., Sato Y., Sakai R., Mizutani A., Knopfel T., Mori N., Mikoshiba K., Furuichi T.
  • 雑誌名: BMC Neuroscience 10 ページ: 25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmentally regulated Ca2+-dependent activator protein for secretion 2 (CAPS2) is involved in BDNF secretion and is associated with autism susceptibility. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sadakata T., Furuichi T.
  • 雑誌名: Cerebellum 8 ページ: 312-322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Opalin, a transmembrane sialylglycoprotein located in the CNS myelin paranodal loop membrane. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa F., Sato Y., Tohyama K., Akagi T., Hashikawa T., Nagakura-Takagi Y., Sekine Y., Morita N., Baba H., Suzuki Y., Sugano S., Sato A., Furuichi T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 283 ページ: 20830-20840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cerebellar Development Transcriptome Database (CDT-DB) : profiling of spatio-temporal gene expression during the postnatal development of mouse cerebellum. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato A., Sekine Y., Saruta C., Nishibe H., Morita N., Sato Y., Sadakata T., Shinoda Y., Kojima T., Furuichi T.
  • 雑誌名: Neural Networks 21 ページ: 1056-1069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase advance of the light-dark cycle perturbs diurnal rhythms of brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 levels, which reduces synaptophysin-positive presynaptic terminals in the cortex of juvenile rats.
  • 著者名/発表者名: Hamatake M., Miyazaki N., Sudo K., Matsuda M., Sadakata T., Furuya A., Ichisaka S., Hata Y., Nakagawa C., Nagata K., Furuichi T., Katoh-Semba R.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Enhanced secretion of BDNF by CAPS2 is critical for proper brain development and function. (2011)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一
  • 学会等名: International Workshop in UOEH 2011 "Calcium dynamics in cells"
  • 発表場所: Kitakyushu, Japan
  • 年月日: 2011-01-21
• [学会発表] Increased expression of a rare alternative splicing CAPS2/CADPS2 variant in autism. (2010)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一
  • 学会等名: XVIIIth World Congress on Psychiatric Genetics
  • 発表場所: Athens, Greece
  • 年月日: 20101003-20101007
• [学会発表] 神経回路の発達と機能に必要なCAPS2の遺伝子欠損マウスは社会性相互作用の障害と不安行動の増加を示す (2009)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一、定方哲史、篠田陽、仙波りつ子
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会・シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-20091212
• [学会発表] CAPS2タンパク質による有芯小胞分泌経路の制御と発達障害の感受性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一、定方哲史、篠田陽、仙波りつ子
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会・シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091021-20091024
• [学会発表] 分泌関連Ca2+依存性活性化タンパク質2(CAPS2)と自閉症感受性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会・シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] Neurotrophin secretion. (2009)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Neurotrophic Factors
  • 発表場所: Newport, RI, USA
  • 年月日: 20090621-20090626
• [学会発表] Ca^<2+>依存性活性化分泌関連タンパク質CAPS2は正常な脳の発達と行動に必須な役割を果たす (2009)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一、定方哲史、篠田陽
  • 学会等名: 第61回日本細胞生物学会大会・シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20090602-20090604
• [学会発表] 神経発達障害のモデルマウスと環境-遺伝子相互作用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一
  • 学会等名: 脳を巡る環境-遺伝子相互作用の分子基盤シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-08-29
• [学会発表] 分泌関連Ca^<2+>依存性活性化タンパク質2(CAPS2/CADPS2)と社会性行動形質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一
  • 学会等名: 行動遺伝学研究会(国立遺伝学研究所)
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] Regulated secretion in relation to autism. (2008)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Proprotein Processing, Trafficking and Secretion
  • 発表場所: New London, NH, USA
  • 年月日: 20080713-20080718
• [学会発表] 脳の発達とその障害の遺伝基盤:CAPS2によるBDNF分泌調節と自閉症感受性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一
  • 学会等名: 第18回脳・ライフ研シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] CAPS2に依存したBDNF分泌の欠損は自閉症感受性と関連する (2008)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一、定方哲史、篠田陽
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会・シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-09
• [図書] 有芯小胞の分泌制御因子CAPS2と自閉症感受性(Vol.28No.5) (2010)
  • 著者名/発表者名: 定方哲史、篠田陽、林周宏、古市貞一
  • 総ページ数: 63-69
  • 出版者: 実験医学増刊号(羊土社)
• [図書] 自閉症の感受性候補遺伝子と動物モデル(Vol.20No.4) (2010)
  • 著者名/発表者名: 篠田陽、定方哲史、林周宏、古市貞一
  • 総ページ数: 303-310
  • 出版者: 脳と精神の医学(新興医学出版社)
• [図書] 自閉症と感受性候補遺伝子CADPS2生体の科学(Vol.50No9) (2008)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一
  • 総ページ数: 476-477
  • 出版者: 医学書院
• [図書] 自閉症の遺伝要因とCAPS2遺伝子実験医学増刊号(Vol.26No.12) (2008)
  • 著者名/発表者名: 定方哲史、篠田陽、古市貞一
  • 総ページ数: 209-217
  • 出版者: 羊土社
• [図書] CADPS2分子精神医学(Vol8No.2) (2008)
  • 著者名/発表者名: 定方哲史、古市貞一
  • 総ページ数: 66-67
  • 出版者: 先端医学社
• [図書] シリーズ脳科学(甘利俊一監修)(分子・細胞・シナプスからみる脳) (2008)
  • 著者名/発表者名: 古市貞一(編集)
  • 出版者: 東京大学出版会
• [備考] ホームページ等
• [備考]
  • URL: http://www.brain.riken.go.jp/labs/lmn/indexj.html
• [備考]
  • URL: http://www.brain.riken.go.jp/jp/t_furuichi.html