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2011 年度 実績報告書

タンパク質S-グアニル化修飾による中枢神経細胞の保護と機能調節

公募研究

研究領域活性酸素のシグナル伝達機能
研究課題/領域番号 23117714
研究機関熊本大学

研究代表者

香月 博志  熊本大学, 生命科学研究部, 教授 (40240733)

キーワード一酸化窒素 / 神経突起 / 細胞骨格 / ドパミン神経 / レチノイド / 翻訳後修飾 / チュブリン
研究概要

中枢神経系、特に中脳ドパミンニューロンにおけるレチノイド受容体(RAR)シグナル伝達機構として、NO/cGMPによって誘導されるタンパク質S-グアニル化修飾に着目し、神経細胞の機能や生存維持におけるその役割を明らかにすることを目指した。まずSH-SY5Y神経芽腫細胞において、RARアゴニストのAm80が神経型NO合成酵素の発現増大を伴ってβ3-チュブリンのS-グアニル化修飾レベルを増大させること、また同時にNO/cGMPシグナル依存的に神経突起の伸展および分岐形成を促すことを確認した。無細胞系のアッセイでは、S-グアニル化修飾はチュブリンの重合速度に影響を与えなかったが、SH-SY5Y細胞においてはRAR刺激後のβ3-チュブリンのS-グアニル化修飾に伴って重合型チュブリン量の増大およびチュブリンへのMAP1Bの連関が誘導されたことから、S-グアニル化修飾は重合型チュブリンを安定化させる働きがあることが示唆された。RAR刺激による神経突起形態の複雑化は、培養中脳-線条体組織切片において線条体組織内に伸展するドパミン神経線維にも認められた。この時、線条体において8-nitro-cGMPの産生とβ3-チュブリンのS-グアニル化修飾の増大も確認され、またNO/cGMPシグナルの阻害はドパミン神経線維の形態の複雑化を抑制した。初代培養中脳細胞では、ドパミン神経毒MPP+は重合化チュブリンを減少させたが、RARアゴニストAm80はこの減少を著明に抑制するとともに、MPP+によって誘導されるドパミンニューロン死を有意に抑制した。これらの結果から、RAR刺激によるドパミンニューロンの形態形成および生存維持において、NO/cGMPシグナル伝達系による重合型チュブリンの安定化が重要な役割を担うことが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

中枢神経細胞における主要なS-グアニル化修飾のターゲットと考えられるβ3-チュブリンについて集中的に検討を行い、そのS-グアニル化修飾が持つ生理的/病態生理学的意義の一端を明らかにすることができた。

今後の研究の推進方策

今後は、引き続き神経細胞様細胞株や培養中脳-線条体組織切片を用いて、チュブリンのS-グアニル化修飾が細胞の形態形成や生存維持に及ぼす効果について、より多角的に検討を進める。また、S-グアニル化修飾のターゲットとなる他のタンパク質(特にミトコンドリア関連タンパク質)についても、その修飾とタンパク質機能との関係について検証する。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (22件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Caffeic acid phenethyl ester protects nigral dopaminergic neurons via dual mechanisms involving haem oxygenase-1 and brain-derived neurotrophic factor2012

    • 著者名/発表者名
      Kurauchi Y(第一著者)
    • 雑誌名

      Br J Pharmacol

      巻: (印刷中)

    • DOI

      10.1111/j.1476-5381.2012.01833.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Natural and synthetic retinoids afford therapeutic effects on intracerebral hemorrhage in mice2012

    • 著者名/発表者名
      Matsushita H(第一著者)
    • 雑誌名

      Eur J Pharmacol

      巻: (印刷中)

    • DOI

      10.1016/j.eiphar.2012.03.023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Therapeutic effect of nicotine in a mouse model of intracerebral hemorrhage2011

    • 著者名/発表者名
      Hijioka M(第一著者)
    • 雑誌名

      J Pharmacol Exp Ther

      巻: 338 ページ: 741-749

    • DOI

      10.1124/jpet.111.182519

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orexin neurons in hypothalamic slice cultures are vulnerable to endoplasmic reticulum stress2011

    • 著者名/発表者名
      Michinaga S(第一著者)
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 190 ページ: 289-300

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2011.06.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] HMGB1 inhibitor glycyrrhizin attenuates intracerebral hemorrhage-induced injury in rats2011

    • 著者名/発表者名
      Ohnishi M(第一著者)
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 61 ページ: 975-980

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2011.06.026

    • 査読あり
  • [学会発表] 低酸素条件下における未熟児無呼吸発作治療薬の中枢神経傷害性2012

    • 著者名/発表者名
      田中香織(代表者)
    • 学会等名
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      福岡大学薬学部(福岡市)
    • 年月日
      2012-12-10
  • [学会発表] 脳内出血モデルマウスの致死率および行動障害に対する種々の薬物の薬効評価2012

    • 著者名/発表者名
      松下英明(代表者)
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] Aquaporin-5は炎症性刺激によるサイトカイン産生を亢進する2012

    • 著者名/発表者名
      坂本唯真(代表者)
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 蜂蜜の鎮咳作用に関する薬理学的研究2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井拓弥(代表者)
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 細菌性シアリダーゼに対する茶カテキンによる活性阻害2012

    • 著者名/発表者名
      久恒昭哲(代表者)
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 脳内出血モデルマウスに対するレチノイドの治療効果2012

    • 著者名/発表者名
      松下英明(代表者)
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] 水チャネルaquaporin-3はC/EBP依存的な転写抑制により発現が減少する2012

    • 著者名/発表者名
      堀江一郎(代表者)
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 神経活動依存的なNOシグナルによるタンパク質S-グアニル化修飾を介したドパミンニューロン保護効果2012

    • 著者名/発表者名
      倉内祐樹(代表者)
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] ヒト神経芽細胞の神経突起伸長における内因性シアリダーゼの効果2012

    • 著者名/発表者名
      高橋周平(代表者)
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] BV-2ミクログリアのオルタナティブ活性化を制御するシグナル伝達機構に関する検討2012

    • 著者名/発表者名
      小道由木子(代表者)
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 一酸化窒素によるオレキシンの凝集体形成とオレキシンニューロンの減少2012

    • 著者名/発表者名
      小袋加奈絵(代表者)
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2012-03-14
  • [学会発表] レチノイド受容体作動薬Am80による神経突起形成およびドパミンニューロン保護効果の機序:β3-tubulinのS-グアニル化を介した微小管安定化の関与2011

    • 著者名/発表者名
      倉内祐樹(代表者)
    • 学会等名
      第64回日本薬理学会西南部会
    • 発表場所
      KKRホテル博多(福岡市)
    • 年月日
      2011-11-20
  • [学会発表] Aquaporin-5は炎症刺激によるサイトカイン産生を亢進する2011

    • 著者名/発表者名
      坂本唯真(代表者)
    • 学会等名
      第64回日本薬理学会西南部会
    • 発表場所
      KKRホテル博多(福岡市)
    • 年月日
      2011-11-20
  • [学会発表] マウス脳内出血モデルにおけるレチノイン酸およびAm80の治療効果の比較検討2011

    • 著者名/発表者名
      香月博志(代表者)
    • 学会等名
      日本レチノイド研究会第22回学術集会
    • 発表場所
      日本大学会館(東京)
    • 年月日
      2011-11-12
  • [学会発表] 中枢神経系のレチノイン酸受容体シグナルにおけるNO/cyclic GMP経路の役割2011

    • 著者名/発表者名
      香月博志
    • 学会等名
      第17回MPO研究会
    • 発表場所
      アークホテル熊本(熊本市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-29
  • [学会発表] MRIを用いたマウス脳内出血モデルにおける出血の拡大と死亡率および感覚運動機能障害の相関に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      松下英明(代表者)
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] ニコチン受容体刺激は脳内出血モデルマウスにおける行動障害および線条体ニューロンの脱落を軽減させる2011

    • 著者名/発表者名
      肱岡雅宣(代表者)
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] レチノイドシグナルによる神経突起形成機序の解析:NO/cyclic GMP依存的なβ-tubulinのS-グアニル化およびMEK/ERKシグナルの関与2011

    • 著者名/発表者名
      倉内祐樹(代表者)
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] 細菌性シアリダーゼはミクログリアを活性化する2011

    • 著者名/発表者名
      久恒昭哲(代表者)
    • 学会等名
      次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム2011
    • 発表場所
      北里大学薬学部(東京)
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] 脳内レチノイド受容体シグナルの解析とその治療応用の可能性2011

    • 著者名/発表者名
      香月博志(代表者)
    • 学会等名
      第15回神経科学領域における分子モニタリングシンポジウム
    • 発表場所
      宮日会館(宮崎市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-11
  • [学会発表] 神経疾患治療ターゲットとしての脳内レチノイド受容体の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      香月博志
    • 学会等名
      第13回ブレインサイエンス研究会
    • 発表場所
      アソシエート(阿蘇市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-28
  • [学会発表] Caffeic acid phenethyl esterはHO-1およびBDNFを介して中脳黒質ドパミンニューロンを保護する2011

    • 著者名/発表者名
      倉内祐樹(代表者)
    • 学会等名
      第11回日本NO学会学術集会
    • 発表場所
      昭和薬科大学(町田市)
    • 年月日
      2011-05-13
  • [備考]

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/kmyakuri/

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公開日: 2013-06-26  

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