• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2010 年度 実績報告書

神経突起伸展・成長円錐ガイダンスのFRETイメージングによる解析

研究課題

研究課題/領域番号 20500336
研究機関京都大学

研究代表者

中村 岳史  東京理科大学, 生命科学研究所, 教授 (60362604)

キーワードシグナル伝達 / 神経科学 / 細胞・組織 / 蛋白質
研究概要

●ジブチリルcAMP刺激によるPC12細胞の神経突起伸展についての解析:ジブチリルcAMPの刺激は、PC12D細胞の突起伸展を誘導できる。PC12D細胞をdbcAMPで刺激すると、Rac1の活性はゆるやかに上昇して高いレベルを保つ。この時に、神経突起伸展に一般的に必要と考えられているPIP_3のレベルは変化しない。同様の系で5時間の観察を行なうと、5時間後には神経突起の先端部でRac1とCdc42の局所的な活性が認められるが、このときも突起先端部にはPIP_3の集積は見られない。cAMPシグナルの下流には、主にPKAを介する経路とEpac/Rap1を介する経路があるが、この系でのcAMPによるRac1活性化は、PKAとSTEFを介することがRNAi法とFRETイメージングを用いた解析で明らかになった。また、STEFのノックダウンによりdbcAMPによる神経突起伸展は顕著に減少する。in vitroでの解析から、PKAは主にSTEF上にある3か所のセリン/スレオニン(Thr749, Ser782, Ser1562)をリン酸化することがわかった。その中でも、Thr749のリン酸化がcAMPによるRac1活性化と突起伸展において特に重要である。また、cAMPによるRac1活性化が次第に突起先端部に限局していく時にPKA活性もほぼ同様の限局を示すことがわかった。脊髄損傷などの再生治療において、cAMP経路の増強が検討されている。この場合、転写因子であるCREB活性化の影響が広範囲に及びことを考えると、比較的低レベルのcAMPを投与した上で、突起伸展シグナルのみを特異的に活性化して相乗的な効果を上げることができれば有効な治療法となる可能性がある。本研究の結果はそうした方向に応用できる可能性を持っていると考えられる。
●神経突起伸展に関与するRab分子のFRETセンサーの開発:膜輸送を介して神経突起伸展に関与すると考えられるRab分子数種のうちのひとつについて高効率なFRETセンサーを開発した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal regulation of small GTPases as revealed by probes based on the principle of Forster resonance energy transfer (FRET) : implications for signaling and pharmacology.2011

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

      Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.

      巻: 51 ページ: 337-358

  • [学会発表] The end of 35-year quest has come by FRET imaging-the molecular mechanism of cAMP-induced neurite outgrowth2011

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, et al.
    • 学会等名
      2^<nd> international symposium on photonicbioimaging
    • 発表場所
      Niseko
    • 年月日
      2011-02-08
  • [学会発表] 軸索極性形成におけるRap1Bの役割の解析2010

    • 著者名/発表者名
      中村岳史, ほか
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会、第20回日本神経回路学会大会合同年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] dbcAMP-induced Rac1 activation is mediated by Rac1-specific GEF regulated by PKA2010

    • 著者名/発表者名
      Goto, et al.
    • 学会等名
      40^<th> Society for Neuroscience Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2010-11-15
  • [学会発表] FRETバイオセンサーと小胞輸送研究への応用2010

    • 著者名/発表者名
      中村岳史、松田道行
    • 学会等名
      日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      日吉
    • 年月日
      2010-09-09
  • [学会発表] PC12D細胞における、 dbcAMP及びNGFによって誘導される神経突起形成のシグナル伝達経路のFRETを用いた解析2010

    • 著者名/発表者名
      後藤明弘, ほか3名
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会、第20回日本神経回路学会大会合同年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-09-03
  • [図書] How to make FRET biosensors for Rab family GTPases in Biosensors for Health Environment and Biosecurity2011

    • 著者名/発表者名
      Ishido, et al.
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      InTech
  • [備考]

    • URL

      http://www.rs.noda.tus.ac.jp/~ribsnlab/index.html

URL: 

公開日: 2012-07-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi