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2016 年度 実績報告書

認知機能に関係する神経可塑性プロテアーゼ基質の網羅的探索とそのシグナル系の解析

研究課題

研究課題/領域番号 25290022
研究機関大阪行岡医療大学

研究代表者

塩坂 貞夫  大阪行岡医療大学, 医療学部, 教授 (90127233)

研究分担者 吉田 成孝  旭川医科大学, 医学部, 教授 (20230740)
中澤 瞳  旭川医科大学, 医学部, 助教 (20712300)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードプロテアーゼ / 組織プラスミノーゲンアクティベータ / ニューロプシン / KLK8 / NRG1 / fibronectin / vitronectin / EphB2
研究実績の概要

我々はプロテアーゼに対する新規基質スクリーニング法の応用を試み、プロテアーゼニューロプシン(KLK8)の直接基質としてNeuregulin1(NRG1)を特定した。これはKLK8による切断を受け、そのリガンド部分を放出させて、神経活動依存的にその受容体(ErbB4)を介してGABAインターニューロンを特異的に活性化させた(KLK8-ErbB4系)。この方法論は新たなシグナル系を網羅的に発見できるツールとし使用できると考えられた。そこでKLK8および組織プラスミノーゲンアクチベータ(tPA)をはじめ、いくつかのプロテアーゼをもちいて海馬抽出物と試験管内にて予備的にタンパク質-タンパク質の結合物ができるか否かを解析した。これにより結合物が確認できたのはKLK8とtPAであった。KLK8についてはこれまでの結果の再現実験および新規基質の獲得を目指すこととし、tPAについては新たな基質の同定を行うこととした。
その結果、KLK8の基質として、神経栄養分子、NRG1を3か所で切断することをコンファームした。さらにKLK8はfibronectin(220Kd)を分解し、200Kdと170Kdのフラグメントに、vtronectin(70Kd)を分解し、62Kdにした。これらの結果はKLK8が限定分解酵素であることを示した。さらに、KLK8の基質としてEphB2を特定した。ストレス刺激はKLK8によるEphB2切断を誘導し、これはNMDA受容体の活性化によって不安を引き起こすという新たな不安認知経路があきらかとなった(KLK8-EphB2系)。一方、tPAについては同様な解析を行いplasminを同定したのみであった。
以上の結果、特定の脳プロテアーゼはその基質を切断して様々なシグナル系を駆動することにより神経可塑性など生理機能・さらには高度な認知機能に関与することが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件)

  • [雑誌論文] Ablation of neuropsin-neuregulin1 signaling imbalances ErbB4 inhibitory networks and disrupts hippocampal gamma oscillation2017

    • 著者名/発表者名
      Kawata M, Morikawa S, Shiosaka S Tamura H
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 7 ページ: e1052

    • DOI

      16.1038/tp.2017.20

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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