抑制性シナプスの新たな制御経路としての低分子量G蛋白質ARF6の機能解明

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22300114
• 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 / 抑制性シナプス / 神経可塑性 / GABA / グリシン / シナプス後肥厚部

研究概要

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多彩な神経機能に深く関与する低分子量G蛋白質で、その活性化はグアニンヌクレオチド交換因子により厳密に制御されている。本研究は、抑制性シナプスにおけるArf6経路の機能的な役割を明らかにすることを目的として、本年度はBRAG (brefeldin A-resistant ArfGEF)ファミリーに属するsynArfGEFに着目して発現解析を行った。その結果、synArfGEF6がGGA1を用いたArfプルダウン法によりArf6に対するグアニンヌクレオチド交換能を有することを見出した。また,特異抗体を作製し免疫組織学的な解析を行った結果、synArfGEFは、細胞体や樹状突起に沿った抑制性シナプスの後膜に特異的に局在することを明らかになった。次にsynArfGEFの抑制性シナプスへの局在機構を明らかにする目的で、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、synArfGEFの結合蛋白質の同定を試みた。その結果、抑制性シナプスに局在することが知られているdystrophin分子と結合することを明らかにした。さらに、synArfGEFのC末端PDZ結合モチーフを介して抑制性シナプスに局在する足場蛋白質であるS-SCAM/MAGI-2のPDZドメインと結合することを見出した。以上の結果より、synArfGEFが、dystrophinやS-SCAM/MAGI-2などの足場蛋白質との結合を介して抑制性シナプス後膜に局在し、Arf6の活性化因子として抑制性シナプス機能を制御する可能性を提示した。本研究成果は、J. Neurochemistryに受理された(2011年印刷中)。

研究成果

• [雑誌論文] SynArfGEF is a guanine nucleotide exchage factor for Arf6 and localizes preferentially at post-synaptic specialization of inhibitory synapses. (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukaya M, Kamata A, Hara Y, Tamaki H, Katsumata O, Ito N, Takeda S, Hata Y, Suzuki T, Watanabe M, Harvey RJ, Sakagami H.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Less invasive and less technically demanding decompressive procedure for lumbar spinal stenosis-appropriate for general orthopaedic surgeons? (2011)
  • 著者名/発表者名: Takaso M, Nakazawa T, Imura T, Fukushima K, Ueno M, Saito W, Shintani R, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: International Orthopaedics 巻: 35 ページ: 867-873
  • 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: Neurosci.Research 巻: 67 ページ: 126-136
  • 査読あり
• [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 巻: 5 ページ: e9460
  • 査読あり
• [雑誌論文] USP9x-mediated deubiquitination of EFA6 regulates de novo tight junction assembly. (2010)
  • 著者名/発表者名: Theard D, Labarrade F, Partisani M, Milanini J, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: EMBO Journal 巻: 29 ページ: 1499-1509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the serum response factor coactivator megakaryoblastic leukemia (MKL) in the activin-regulated dendritic complexity of rat cortical neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa M, Nishijima N, Shiota J, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 32734-32743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of PRG-1 as a neuronal calmodulin-binding protein. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tokumitsu H, Hatano N, Tsuchiya M, Yurimoto S, Fujimoto T, Ohara N, Kobayashi R, Sakagami H.
  • 雑誌名: Biochem Journal 巻: 43 ページ: 81-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidative stress in mature rat testis and its developmental changes (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y, Aminaka M, Takata A, Kudou Y, Yamauchi H, Aizawa Y, Sakagami H.
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. 巻: 52 ページ: 657-663
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of erythropoietin on angiogenesis with the increased adhesion of platelets to the microvessels in the hind-limb ischemia model in mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kato S, Amano H, Ito Y, Eshima K, Aoyama N, Tamaki H, Sakagami H, et al.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci. 巻: 112 ページ: 167-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] COX-2 and Prostaglandin EP3/EP4 Signaling Regulate the Tumor Stromal Proangiogenic 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: American Journal of Pathology 巻: 176 ページ: 1469-1483
  • 査読あり
• [雑誌論文] Host prostaglandin EP3 receptor signaling relevant to tumor-associated lymphangiogenesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kubo H, Hosono K, Suzuki T, Ogawa Y, Kato H, Kamata H, Ito Y, Amano H, Kato T, Sakagami H, et.al.
  • 雑誌名: Biomed Pharmacotherapy 巻: 64 ページ: 101-106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surgical management of severe scoliosis with high risk pulmonary dysfunction in Duchene muscular dystrophy : patient function, quality of life and satisfaction. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaso M, Nakazawa T, Imura T, Okada T, Fukushima K, Ueno M, Takahira N, Takahashi K, Yamazaki M, Ohtori S, Okamoto H, Okutomi T, Okamato M, Masaki T, Uchinuma E, Sakagami H
  • 雑誌名: International Orthopaedics 巻: 34 ページ: 695-702
  • 査読あり
• [学会発表] 低分子量G蛋白質ARF6特異的グアニンヌクレオチド交換因子GEP100/BRAG2の神経系における発現と樹状突起形成への機能関与 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪上洋行、小原直樹
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター、神戸市、兵庫県
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Piltはゴルジ装置に局在し構造維持に関与する
  • 著者名/発表者名: 阪上洋行、勝又修、玉木英明
  • 学会等名: 第116回日本解剖学会総会
  • 発表場所: (東北地方太平洋沖地震によりJournal of Physiological Sciences誌による誌上開催)
• [備考]
  • URL: http://www.med.kitasato-u.ac.jp/~sakagami/