2002 Fiscal Year Annual Research Report
グルタメイトシグナルを介したミトコンドリア遺伝子発現の新規制御メカニズム
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14572085
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
荻田 喜代一 摂南大学, 薬学部, 助教授 (90169219)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 幸雄 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50094454)
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| Keywords | グルタミン酸 / カイニン酸 / N-メチル-D-アスパラギン酸 / 転写因子 / アクチベータープロテイン-1 / ミトコンドリア / ゲル移動度シフト法 / 海馬 |
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| Research Abstract |
興奮性アミノ酸はミトコンドリア機能を変化させることが最近示唆されている。本研究では、興奮性アミノ酸シグナルによるミトコンドリア内遺伝子の転写制御の可能性を検討する目的で、カイニン酸投与マウス脳におけるミトコンドリア内AP-1の変化を解析した。〔方法〕ddY系雄性マウスにカイニン酸(30mg/kg)を腹腔内投与し、一定時間経過後に海馬と大脳皮質からミトコンドリア抽出液を調製した。ミトコンドリア抽出液中のAP-1DNA結合能およびc-Fos蛋白質量は、それぞれゲル移動度シフト法およびウエスタンブロット法により測定した。海馬切片におけるミトコンドリア内蛋白は免疫電子顕微鏡法により解析した。〔結果〕未処理動物の海馬および大脳皮質のミトコンドリア抽出液中には、AP-1DNA結合能はほとんど認められなかった。しかしながら、カイニン酸を投与すると、両脳内部位において1-6時間後には著明なAP-1DNA結合能上昇が見られた。カイニン酸投与により発現したミトコンドリア内AP-1は、少なくともc-Fos、Fos-B、およびJun-B蛋白質により構成されることがsupershift法により確認された。ミトコンドリア内c-Fos蛋白質は、未処置動物の海馬および大脳皮質のいずれにおいてもほとんど検出されなかったが、カイニン酸投与後2-6時間では両脳内部位に著明な発現増加が認められた。c-Fos蛋白質は、カイニン酸投与により海馬CA1錐体細胞および歯状回穎粒細胞で著明に発現するが、そのc-Fos蛋白質発現は細胞核内ばかりでなく、細胞質およびミトコンドリア内でも観察されることが免疫電子顕微鏡法により明らかとなった。〔結論〕カイニン酸シグナルにより発現したAP-1複合体は、細胞核ばかりでなくミトコンドリアにも移行することが判明した。
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[Publications] Kiyokazu Ogita: "Localization of activator protein-1 complex with DNA binding activity in mitochondria of murine brain following in vivo treatment with kainate"J. Neurosci.. 22・7. 2561-2570 (2002)
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[Publications] 荻田喜代一: "神経細胞障害に対するN-methyl-D-aspartic acidの防御作用"日本神経精神薬理学雑誌. 22. 153-158 (2002)
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[Publications] Kiyokazu Ogita: "In Vivo Neuroprotective Role of NMDA Receptors against Kainate-Induced Excitotoxicity in Murine Hippocampal Pyramidal Neurons"J. Neurochem.. (印刷中).
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[Publications] 荻田喜代一: "グルタミン酸神経毒性とミトコンドリア遺伝子"Clinical Neuroscience. (印刷中).
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[Publications] Yukio Yoneda: "Constitutive expression of heterologous N-methy-D-aspartate receptor subunits in rat adrenal medulla"J. Neurosci. Res.. 68・1. 36-45 (2002)
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[Publications] Yukio Yoneda: "Modulation of DNA binding of nuclear transcription factors with leucine-zipper motifs by particular endogenous polyamines in murine central and peripheral tissues"Brain Res.. (印刷中).
