2003 Fiscal Year Annual Research Report
神経系の発達・老化と病態における神経特異的遺伝子ファミリーBRINPの役割の解明
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15300120
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松岡 一郎 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (40157269)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 健一 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30202328)
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| Keywords | 骨形成因子 / レチノイン酸 / 神経分化 / BRINPファミリー / 交感神経細胞 / 細胞増殖抑制 / 遺伝子ノックアウト / 神経系特異的遺伝子 |
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| Research Abstract |
我々が発見した神経特異的新規遺伝子BRINPファミリーは,交感神経細胞の分化過程でTrkCと共に誘導されるBRINP1とこれに類似する2種類のタンパク質からなり,神経回路形成や脳高次機能における生理的役割が推定される.本研究ではノックアウトマウスや発現系の構築を通じてBRINPファミリーの生理機能を解明することと種々の病態における役割を解明することを目的とする.本年度は,BRINPファミリーの発現系を構築して細胞機能を解析すると共に発現調節機構を解析し,以下の成果を得た:
1)BRINPタンパク質を種々の細胞株に発現させて細胞内局在を観察した.その結果,各BRINPタンパク質は,小胞体,ゴルジなど既知のオルガネラとは異なる核周辺の網目状構造に局在した.またこのような細胞内局在は,シグナルペプチドが認識されて小胞体での糖鎖修飾を通じて起こることが示唆された.
2)BRINPタンパク質を3T3細胞に発現させてフローサイトメトリーにより解析すると,S期およびG2/M期の細胞の割合が顕著に減少し,いずれのBRINPも細胞周期移行抑制能を有することが明らかになった.すなわち終末分化した神経細胞に特異的に発現するBRINPタンパク質は,分化に伴う細胞分裂の停止や成体の神経細胞にとって不必要な増殖シグナルによる細胞周期移行の抑制に機能している可能性が明らかになった.
3)BRINP1遺伝子のプロモーター解析により,NRSF(Neuron restrictive silencing factor)が結合して非神経細胞特異的に発現を抑制する配列NRSE(Neuron restrictive silencing element)が,BRINP1の発現調節に寄与していることを明らかにした.さらに髄芽種より得られたDaoy細胞において,この細胞の腫瘍化の重要な因子であるNRSFの異常な活性がBRINP1の発現を抑制していることを明らかにした.これらの結果より,神経系由来の腫瘍におけるNRSFの異常な活性がBRINP1の発現抑制を引き起こし,細胞周期抑制が解除されて腫瘍化が起こる可能性が明らかになった.
4)各BRINP遺伝子Exon8欠損ES細胞を樹立し,現在キメラマウスの作成を行っている.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] KINAMERI, E., MATSUOKA, I.: "Autocrine action of BMP regulates GDNF expression in Schwann cells"Mol.Brain Res.. 117. 221-227 (2003)
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[Publications] MITSUI, T., KAKIZAKI, H., TANAKA, H., SHIBATA, T., MATSUOKA, I., KOYANAGI, T.: "Immortalized neural stem cells transplanted into the injured spinal cord promote a recovery of voiding function in the rat"J.Urol.. 170. 1421-1425 (2003)
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[Publications] NAKATANI, T., MATSUOKA, I.: "Multiple mechanisms regulate neural specific expression of BRINP genes"Mol.Brain Res.. (印刷中). (2004)
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[Publications] NAKATANI, T., MATSUOKA, I.: "Molecular mechanisms regulating cell type specific expression of BRINP1 (BMP/RA Inducible Neural- specific Protein-1) : Roles of NRSF/REST and DNA methylation"Society for Neuroscience 2003. (CD-ROM). Prog.No.350.6 (2003)
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[Publications] KIKUCHI, S., NAKAMURA, T., MORI, N., MATSUOKA, I.: "Responsiveness of embryonic striatal neurons to bone morphogenetic protein and neurotrophic factors"Neurochem Res.. 28. 1136 (2003)
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[Publications] TODA, F., UENO, S., MORI, T., NAKATANI, T.MATSUOKA, I.: "Identification of a novel neural-specific protein family, BRINP"Neurochem.Res.. 28. 1127 (2003)
