低分子量G蛋白質ARF6の細胞の形づくりへの普遍的機能関与と分子機構の解明

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21659049
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 阪上 洋行 北里大学, 医学部, 教授 (90261528)
• キーワード: 低分子量G蛋白質 / 樹状突起 / 細胞骨格 / 細胞接着分子 / 神経可塑性 / シナプス / 海馬 / シナプス後肥厚部

研究概要

低分子量G蛋白質ADPリボシル化因子6(ARF6)は、形質膜のリサイクリングや細胞骨格の制御を介して神経樹状突起に深く関与することが明らかになってきた。本研究では、ARF6による細胞の形づくりへの機能関与とその分子機構の解明を目指す。本年度は、神経細胞の樹状突起の形成制御の分子機構を明らかにするために、活性型ARF6遺伝子を餌にして酵母ツーハイブリット法より脳cDNAライブラリーをスクリーニングしARF6の下流効果分子の同定を試みた。その結果、ミオシンVIIAの結合蛋白質として発見され、カドヘリンーカテニンと複合体を形成することが最近報告された膜蛋白質Vezatinの単離に成功した(Neurosci. Res., 2010 in press)。生化学的な解析により結合を検討した結果、Vezatinは、ARFファミリー分子のうちGTP結合型ARF6に特異的に結合すること、さらにARF6のN末端のヘリックス領域とスイッチIとIIを繋ぐinterswitch領域が結合に重要であることを明らかにした。Vezatinの神経系における遺伝子発現解析の結果、胎児期より神経系に豊富に発現し、成熟期脳では海馬に最も強い発現が検出された。さらに初代海馬神経培養細胞にVezatinを過剰発現すると樹状突起の伸長が促進され、一方、RNA干渉法により内因性Vezatinの発現を抑制すると樹状突起の分岐と伸長が抑制された。以上の結果より、VezatinがARF6の下流として樹状突起の形成に関与する可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Comprehensive behavioral analysis of calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV knockout mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takao K, Tanda K, Nakamura K, Kasahara J, Nakao K, Katsuki M, Nakanishi K, Yamasaki N, Toyama K, Adachi M, Umeda M, Araki T, Fukunaga K, Kondo H, Sakagami H, Miyakawa T.
  • 雑誌名: PLoS ONE (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vezatin, a potential target for ADP-ribosylation factor 6, regulates the dendritic formation of hippocampal neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sanda M, Ohara N, Kamata A, Hara Y, Tamaki H, Sukegawa J, Yanagisawa T, Fukunaga K, Kondo H, Sakagami H.
  • 雑誌名: Neuroscience Research (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] COX-2 and Prostaglandin EP3/EP4 Signaling Regulate the Tumor Stromal Proang iogenic Microenvironment via CXCL12-CXCR4 Chemokine Systems. (2010)
  • 著者名/発表者名: Katoh H, Hosono K, Ito Y, Suzuki T, Ogawa Y, Kubo H, Kamata H, Mishima T, Tamaki H, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: Am J Pathol. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent labeling of both GABAergic and glycinergic neurons in VGAT-Venus transgenic mouse. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wang Y, Kakizaki T, Sakagami H, Saito K, Ebihara S, Kato M, Hirabayashi M, Saito Y, Furuya N, Yanagawa Y.
  • 雑誌名: Neuroscience 164 ページ: 1031-1043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinase-dead knock-in mouse reveals an essential role of kinase activity of Ca^<2+>/c almodulin-dependent protein kinase IIalpha in dendritic spine enlargement, long-term potentiation, and learning. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamagata Y, Kobayashi S, Umeda T, Inoue A, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 29 ページ: 7607-7618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of EFA6A, a guanine nucleotide exchange factor for ARF6, in spermatogenic cells of testes of adult mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki R, Saino-Saito S, Sakagami H, Toshimori K, Kondo H
  • 雑誌名: J Mol Histol 40 ページ: 77-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] IQ-ArfGEF/BRAG1 is associated with synaptic ribbons in the mouse retina. (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsumata O, Ohara N, Tamaki H, Niimura T, Naganuma H, Watanabe M, Sakagami H.
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 30 ページ: 1509-1516
  • 査読あり
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質Arfの活性化制御因子synArfGEFの抑制性シナプス局在の分子機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪上洋行
  • 学会等名: 第115回日本解剖学総会・全国学術集会
  • 発表場所: 岩手医科大学(岩手)
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] ARF6の新たな相互結合タンパク質としてのVezatinの神経樹状突起形成における役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪上洋行、三田将司
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知)
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Ca2+/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼIIα活性は海馬シナプス可塑性の構造学的・機能学的・行動学的発現に不可欠 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山肩葉子、小林静香, 他13名
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知)
  • 年月日: 2009-09-17
• [備考]
  • URL: http://www.med.kitasato-u.ac.jp/~sakagami/index.php?RecentChanges