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2012 年度 実績報告書

中枢神経系細胞間ネットワークにおけるシグナル機構の可視化解析

研究課題

研究課題/領域番号 21229004
研究機関東京大学

研究代表者

飯野 正光  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50133939)

研究期間 (年度) 2009-05-11 – 2014-03-31
キーワードシグナル伝達 / 生体分子 / 脳・神経 / 薬理学 / 生理学
研究概要

本研究では、Ca2+シグナルの未知機能解明とシグナル分子可視化解析を介して中枢神経ネットワーク機能研究を格段に進めることを目的としている。本年度の研究実績は以下の通り。1-1)Ca2+シグナルの新機能探索 脳に対する様々な傷害に対して、アストロサイトでは細胞内Ca2+シグナルが形成され、これがアストロサイトのN-カドヘリンの発現を調節して、活性化アストログリオーシスを惹起し神経細胞の保護に関与することを、遺伝子改変マウスを用いて明らかにした。さらに、N-カドヘリンの翻訳を調節する新たな機構も明らかにした。論文投稿中であり、現在改訂作業を進めている。1-2)シュワン細胞によるミエリン形成制御機構 末梢神経の髄鞘形成に、ミエリン細胞内Ca2+シグナルが関与することを明らかにした。今年度さらに、この機構にミトコンドリアの関与を示す結果が得られており、ミエリン形成機構を明らかにする重要な発見であると考えられ、現在論文発表の準備を進めている。2)グルタミン酸動態解析 グルタミン酸可視化測定をマウス生体脳内測定へと拡張し、脳の自発活動との関連を解析し、学会発表を行った。3)NOシグナル・Ca2+シグナル連関機構 リアノジン受容体がNOにより活性化されるNOによるCa2+放出機構(NICR)を発見した。NICR機構にリアノジン受容体のS-ニトロシル化が関与することを明らかにした。NICR機構は、小脳のシナプス可塑性に関与するとともに、虚血性脳障害に関与することを示す結果を得て、昨年度論文発表を行った。今年度は、この成果を個体レベルでの解析につなげるべく、リアノジン受容体のS-ニトロシル化部位を変異させたノックインマウスの作成を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

初期の研究目標のうち、グルタミン酸動態解析とNOシグナル・Ca2+シグナル連関機構に関しては既に論文発表を完了した。残りの研究課題についても、アストロサイトのCa2+シグナルにより制御される活性化アストログリオーシスについては、論文投稿を行っており現在改訂作業中である、また、シュワン細胞によるミエリン形成制御機構についても、投稿直前の状態に達している。以上の通り、研究計画は極めて順調に進展している。

今後の研究の推進方策

現在投稿中および投稿準備中の論文発表を鋭意進めたい。また、グルタミン酸動態解析については、既に論文発表を行っているが、さらに生体内測定という大きな課題に挑戦したい。
現在、基盤研究(S)の前年度申請を行っており、これが採択されれば、さらにCa2+シグナルが関連する脳の病態生理機構について世界をリードする研究を進めていきたい。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] β-catenin regulates PTH/PTHrP receptor signals and chondrocyte hypertrophy through binding to its intracellular C-terminal region.2013

    • 著者名/発表者名
      Yano, F., Saito, T., Ogata, N., Yamazawa, T., Iino, M., Chung, U.I. and Kawaguchi, H.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum

      巻: 65 ページ: 429-435

    • DOI

      10.1002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitric oxide-induced calcium release: Activation of type 1 ryanodine receptor by endogenous nitric oxide.2013

    • 著者名/発表者名
      Kakizawa, S., Yamazawa, T. and Iino, M.
    • 雑誌名

      Channels

      巻: 7 ページ: 1-5

    • DOI

      10.4161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synaptic function monitored using chemobiomolecular indicators.2013

    • 著者名/発表者名
      Iino, M.
    • 雑誌名

      In Chembiomolecular Science: At the Frontier of Chemistry and Biology.

      巻: pp ページ: 207-215

    • DOI

      10.1007

  • [雑誌論文] Nitric oxide-induced calcium release: A novel calcium-mobilizing mechanism mediated by S-nitrosylation-dependent modulation of ryanodine receptor.2012

    • 著者名/発表者名
      Kakizawa, S., Takeshima, H. and Iino, M.
    • 雑誌名

      Messenger

      巻: 1 ページ: 133-140

    • DOI

      10.1166

    • 査読あり
  • [学会発表] Axonal ATP signaling mediates Schwann cell myelination

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ino
    • 学会等名
      Purine 2012
    • 発表場所
      九州大学 (福岡県)
  • [学会発表] タンパク質型Ca2+インジケーターによる小胞体内腔Ca2+動態の可視化と機能解析

    • 著者名/発表者名
      鈴木 純二
    • 学会等名
      第12回 東京大学生命科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
  • [学会発表] 脳損傷時のアストロサイトCa2+シグナルによるアストロサイト活性化と神経細胞保護作用の誘導

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      第126回 日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      北里大学薬学部(東京都)
  • [学会発表] Axonal ATP signaling mediates Schwann cell myelination

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ino
    • 学会等名
      CSHL Meeting, Glia in Health & Disease
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor Laboratory (NY, USA)
  • [学会発表] Ca2+-dependent translational control of N-cadherin in astrocytes underlies neuroprotection upon brain injury

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      第35回 日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
  • [学会発表] Ca2+-dependent regulation of N-cadherin expression level in astrocytes underlies reactive astrogliosis and neuroprotection upon brain injury

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      第55回日本神経化学会 第11回アジア太平洋神経化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • [学会発表] 大脳皮質におけるグルタミン酸蛍光イメージング

    • 著者名/発表者名
      関谷 敬
    • 学会等名
      生理研研究会「超階層シグナル伝達研究の新展開」
    • 発表場所
      生理学研究所 (愛知県)
  • [学会発表] Activity-dependent postsynaptic inositol 1,4,5-trisphosphate signaling maintains presynaptic functions in mouse barrel cortex.

    • 著者名/発表者名
      Jun Kubota
    • 学会等名
      Neuroscience 2012
    • 発表場所
      Morial Convention Center (New Orleans,USA)
  • [学会発表] 大脳皮質におけるグルタミン酸蛍光イメージング

    • 著者名/発表者名
      関谷 敬
    • 学会等名
      第127回 日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都)
  • [学会発表] 脳損傷により誘発されるアストロサイトCa2+シグナルの神経保護作用

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      第51回 Blood Vessel Club
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
  • [学会発表] Involvement of intracellular Ca2+ release in nitric oxide-dependent neuronal cell death

    • 著者名/発表者名
      Iino, Masamitsu
    • 学会等名
      The 21st Korea-Japan Joint Seminar on Pharmacology
    • 発表場所
      Shineville Luxery Resort (Jeju, Korea)
    • 招待講演
  • [学会発表] 軸索-シュワン細胞間ATPシグナルを介したミエリン鞘形成機構

    • 著者名/発表者名
      稲生 大輔
    • 学会等名
      細胞センサーの分子機構・相互作用・ネットワーク研究会
    • 発表場所
      生理学研究所 (愛知県)
  • [学会発表] 脳損傷により誘発されるアストロサイトCa2+シグナルの神経保護作用

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      平成24年度 筋生理の集い
    • 発表場所
      慈恵医科大学高木会館(東京都)
  • [学会発表] 軸索-シュワン細胞間ATPシグナルを介したミエリン鞘形成機構

    • 著者名/発表者名
      稲生 大輔
    • 学会等名
      第18回 グリアクラブ
    • 発表場所
      ニセコヒルトンホテル(北海道)
  • [学会発表] 大脳皮質におけるグルタミン酸蛍光イメージング

    • 著者名/発表者名
      関谷 敬
    • 学会等名
      第86回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] 神経ーグリアー血管連関を担うグルタミン酸スピルオーバー動態

    • 著者名/発表者名
      大久保 洋平
    • 学会等名
      第86回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] 脳損傷により誘発されるアストロサイトCa2+シグナルの神経保護作用

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      第86回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] 大脳皮質体性感覚野における経験依存的後シナプス側イノシトール1,4,5-三リン酸シグナルによるシナプス機能制御

    • 著者名/発表者名
      久保田 淳
    • 学会等名
      第86回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] タンパク質型Ca2+インジケーターによる小胞体内腔Ca2+動態の可視化と機能解析

    • 著者名/発表者名
      鈴木 純二
    • 学会等名
      第86回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] 軸索-シュワン細胞間ATPシグナルを介したミエリン鞘形成機構

    • 著者名/発表者名
      稲生 大輔
    • 学会等名
      第86回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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