協調的タンパクメチル化による新たな神経突起伸展機構

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20700335
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 宮田 信吾 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70403194)
• キーワード: protein methylation / neurite outgrowth / immediately early gene / PRMT1 / CARM1 / Btg2 / Neuro2a cells / RNAi

研究概要

すでに30年以上前に、脳においてリジン残基やアルギニン残基にメチル化を受けたタンパク質が豊富に存在することは示されていたものの、これまでほとんど注目されることはなく、そのメチル化修飾の意義に関する研究はほとんど存在しない。さらに、タンパクアルギニンメチル化酵素PRMTsと神経突起伸展効果の関連性について、アルギニン残基のメチル化が細胞分裂の停止から分化誘導に至る過程に関与しているのか、神経突起伸展を正に制御することのみに関与しているのか、など、その詳細については未だ解明されていない。そこで本年度は、まず神経芽細胞種Neuro2a細胞においても、タンパクメチル化酵素CARM1によるCBPのメチル化が起きるのか検討した。これまでの非神経系細胞での検討と同様にCBPはCARM1によりメチル化を受けることを見出し、現在、その意義およびPRMT1との協調的なCBPのメチル化について検討を加えている。また、タンパクメチル化酵素PRMT1をRNAiによりノックダウンし、突起伸展作用への影響をNeuro2a細胞で検討した。すると、PRMT1の発現抑制により突起伸展効果が減弱する事が明らかとなった。さらに、PRMT1活性の調節因子であり、初期応答因子でもあるBtg2のRNAiでもNeuro2a細胞で突起伸展効果の抑制が観察された。この時、細胞質でのタンパクメチル化よりも核内でのタンパクメチル化レベルの減少が観察された。以上の結果から、PRMT1による核内でのタンパクメチル化がNeuro2a細胞での神経突起伸展作用に必要であることが明らかとなった。このPRMT1およびBtg2の突起伸展への関与に関する内容をまとめたものが、Neuroscience Lettersへ掲載された。

研究成果

• [雑誌論文] PRMT1 and Btg2 regulates neurite outgrowth of Neuro2a cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyata S, Mori Y. Tohyama M
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 445 ページ: 162-165
  • 査読あり
• [雑誌論文] A homozygous mutation in human PRICKLE1 causes an autosomal-recessive progressive myoclonus epilepsy-ataxia syndrome (2008)
  • 著者名/発表者名: Bassuk A, Wallace R, Buhr A, Buller A, Shimojo M, Miyata S, Chen S, Gonzalez-Alegre P, Griesbach H, Shu W, Nashelsky M, Vladar E, Antic D, Ferguson P, Cirak S, Voit T, Scott M, Axelrod J, Gurnett C, Daoud A, Afawi Z, Neufeld M, Korczyn A, Kivity S, Mazarib A, Straussberg R, Walid S, Slusarski D, Berkovic S, El-Shanti H.
  • 雑誌名: American Journal of Human Genetics 83 ページ: 572-581
  • 査読あり
• [学会発表] alpha CaMKII mRNAの3'-非翻訳領域に結合するタンパク質群の単離とその機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森泰丈、幸坂葵、宮田信吾、遠山正彌
  • 学会等名: 第51回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山)
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] タンパクメチル化酵素Protein Arginine N-methyltransferase 3(PRMT3)によるラット海馬神経細胞樹状突起での翻訳制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮田信吾、森泰丈、遠山正彌
  • 学会等名: 第51回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山)
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] 新規原腸形成制御因子Prickleによる神経突起伸展の可能性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮田信吾、森泰丈、遠山正彌
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム(東京)
  • 年月日: 2008-07-09
• [備考]
  • URL: http://www.anat2.med.osaka-u.ac.jp/index.htm