海馬神経細胞死におけるカルシウム結合蛋白質:ヒポカルシンの関与に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12031225
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 高松 研 東邦大学, 医学部, 教授 (90154898)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増尾 好則 東邦大学, 医学部, 助手 (60301553)
• Keywords: 細胞死 / アポトーシス / 海馬錐体細胞 / ヒポカルシン / 老化 / 伝達物質放出

Research Abstract

ヒポカルシンは,脳虚血などの障害に対してselective vulnerable areaといわれる海馬錐体細胞に特徴的に高発現しているカルシウム結合蛋白質で,神経細胞死との関連について検討している.ヒポカルシン欠損マウスでは,海馬神経細胞での加齢変化の亢進,カルシウム動員型受容体であるNMDA受容体アゴニスト;キノリン酸の脳内投与による神経細胞死の著明な亢進を認めており,海馬神経細胞でのカルシウム動態の変動に基づく細胞死の実行過程に対してヒポカルシンが関与する抑制機構の存在が示唆された.
本年度は,ヒポカルシシの作用点を解析する目的で,海馬神経細胞の初代培養を用い,蛍光カルシウム指示薬:fura-2を用いて細胞内カルシウム動態について検討した.ヒポカルシン欠損マウスでは,カルシウム動員刺激による細胞内カルシウムの動員過程と排出過程の両方に遅延を認めたことから,ヒポカルシンは海馬神経細胞においてカルシウム緩衝分子としてではなく,カルシウムの動員・排出機構を制御していると考えられた.また,ヒポカルシンは,カスパーゼカスケードとクロストークしてアポトーシス誘導を制御すると考えられるJNKカスケードのMAP-KKK(MLK3)との結合性が示されている.JNKカスケードへのヒポカルシンの関与について,海馬スライス標本を用いてNMDA刺激によるJNK活性の変動を抗リン酸化抗体を用いて検出したところ,ヒポカルシン欠損マウスでは,NMDA刺激にょるJNKの活性化誘導が亢進していることを認めた.さらに,ERKカスケードへの関与についても検討したところ,ヒポカルシン欠損マウスではNMDA刺激によるERKの活性化誘導は低下していた.これらのことから,ヒポカルシンはJNKカスケードにおいては抑制因子として,ERKカスケードにおいては促進因子として機能していると考えられた.

Research Products

• [Publications] Masaki,T. et al.: "Isolation and characterizaton of the gene encoding mouse tax-responsive element-binding protein (TREB) 5."DNA Research. 7. 187-193 (2000)
• [Publications] Tamaru,T. et al.: "Light and glutamate-induced degradation of the circadian oscillating protein BMAL1 during the mammalian clock resetting."J.Neurosci.. 20. 7525-7530 (2000)
• [Publications] Hamashima,H. et al.: "Immunochemical assessment of neural visinin-like calcium-binding protein 3 expression in rat brain."Neurosci.Res.. 39. 133-143 (2001)