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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21229004
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 薬理学一般
• 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)
• 連携研究者: 山澤 徳志子 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (00282616) ; 大久保 洋平 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (40422282) ; 金丸 和典 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (10456105) ; 関谷 敬 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (40511374)
• 研究期間 (年度): 2009-05-11 – 2014-03-31
• キーワード: 受容体 / チャネル / 輸送系 / シグナル情報伝達

研究概要

中枢神経系において、Ca2+シグナルの未知機能探索とシグナル分子可視化研究を介して中枢神経ネットワーク機能について以下の成果を得た。(1) アストロサイト細胞内Ca2+シグナルを介したアストログリオーシス機構および神経細胞保護作用を明らかにした。(2) グルタミン酸シグナルがどのような時空間分布をとって伝達を行っているかについて、直接的な解析に初めて成功した。生体脳内測定へと拡張し、感覚入力によりグルタミン酸スピルオーバーが起きることを証明した。(3) NOによるCa2+放出（NICR）を発見。小脳シナプス長期増強を惹起することとNOによる神経細胞死にNICRが関与し得ることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Calcium-dependent N-cadherin up-regulation mediates reactive astrogliosis and neuroprotection after brain injury (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanemaru, K., Kubota, J., Sekiya, H., Hirose, K., Okubo, Y. and Iino, M
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 110 ページ: 11612-11617
  • DOI: 10.1073/pnas.1300378110
  • 査読あり
• [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/art.37779
  • 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/chan.22555
  • 査読あり
• [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/msr.2012.1011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitric oxide-induced calcium release via ryanodine receptors regulates neuronal function (2012)
  • 著者名/発表者名: Kakizawa, S., Yamazawa, T., Chen, Y., Ito, A., Murayama, T., Oyamada, H., Kurebayashi, N., Sato, O., Watanabe, M., Mori, N., Oguchi, K., Sakurai, T., Takeshima, H., Saito, N. and Iino, M
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 31 ページ: 417-428
  • DOI: 10.1038/emboj.2011.386
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging of Ca^<2+> and related signaling molecules and investigation of their functions in the brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Okubo, Y., Kanemaru, K. and Iino, M
  • 雑誌名: Antioxid Redox Signal 巻: 14 ページ: 1303-1314
  • DOI: 10.1089/ars.2010.3367
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of glutamate as a volume transmitter (2011)
  • 著者名/発表者名: Okubo, Y. and Iino, M
  • 雑誌名: J. Physiol 巻: 589 ページ: 481-488
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2010.199539
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inositol 1,4,5-trisphosphate signaling maintains the activity of glutamate uptake in Bergmann glia (2010)
  • 著者名/発表者名: Mashimo, M., Okubo, Y., Yamazawa, T., Yamasaki, M., Watanabe, M., Murayama, T. and Iino, M
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci 巻: 32 ページ: 1668-1677
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2010.07452.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging extrasynaptic glutamate dynamics in the brain (2010)
  • 著者名/発表者名: Okubo, Y., Sekiya, H., Namiki, S., Sakamoto, H., Iinuma, S., Yamasaki, M., Watanabe, M., Hirose, K. and Iino, M
  • 雑誌名: Proc. Natl.Acad. Sci. U.S.A. 巻: 107 ページ: 6526-6531
  • DOI: 10.1073/pnas.0913154107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal dynamics of Ca^<2+> signaling and its physiological roles (2010)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 雑誌名: Proc. Jpn.Acad. Ser. B-Phys. Biol. Sci. 巻: 86 ページ: 244-256
  • DOI: 10.2183/pjab.86.244
  • 査読あり
• [学会発表] Involvement of intracellular Ca^<2+> release in nitric oxide-dependent neuronal cell death (2012)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 学会等名: The 21st Korea-Japan Joint Seminar on Pharmacology
  • 発表場所: Shineville Luxery Resort, Jeju, Korea
  • 年月日: 2012-11-01
  • 招待講演
• [学会発表] Pathophysiological roles of the astrocytic intracellular Ca^<2+> release mechanism in the brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 学会等名: New Aspects of Phospholipid Biology and Medicine 2011
  • 発表場所: The Luigans, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] Nitric oxide-induced Ca^<2+> release from intracelluar stores : a new regulatory mechanism of neuronal function in the brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 学会等名: UT-MPS Neuroscience Symposium
  • 発表場所: The University of Tokyo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] Synaptic functions probed by chemobiomolecular indicators (2011)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 学会等名: The Uehara Memorial Foundation Symposium 2011
  • 発表場所: Hyatt Regency Tokyo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] Calcium and cell functions (2010)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 学会等名: 16th World Congress on Basic and Clinical Pharmacology (Plenary Lecture)
  • 発表場所: Bella Centre, Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Ryanodine receptor : NO connection in the brain (2009)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 学会等名: 16th Symposium onCa^<2+> -Binding Proteins and Ca^<2+> Function in Health and Disease
  • 発表場所: Gran Hotel Pucon, Pucon, Chile
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] Intracellular calcium release mechanisms in central nervous system functions (2009)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 学会等名: XXXVI International Congress of Physiological Sciences (IUPS 2009)
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-07-31
• [学会発表] NO activation of RyRs in the brain (2009)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 学会等名: Gordon Reserch Conference
  • 発表場所: Waterville Valley Resort, Waterville Valley, NH, USA
  • 年月日: 2009-06-16
• [図書] Synaptic function monitored using chemobiomolecular indicators In Chembiomolecular Science (2013)
  • 著者名/発表者名: Iino, M
  • 総ページ数: 207-215
  • 出版者: the Frontier of Chemistry and Biology
• [備考]
  • URL: http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp/