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2010 Fiscal Year Final Research Report

Regulation of gene expression involved in conveying information between synapses and nuclei in neurons

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 20390023
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Biological pharmacy
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

MASAAKI Tsuda  University of Toyama, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 教授 (80132736)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) AKIKO Tabuchi  富山大学, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 准教授 (40303234)
MAMORU Fukuchi  富山大学, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 助教 (40432108)
Project Period (FY) 2008 – 2010
Keywords遺伝子発現 / シナプス / BDNF / PACAP / CREB / MKL
Research Abstract

Since G protein-coupled receptors (GPCRs) potentiate the activity of the N-methyl-D-aspartate receptor (NMDA-R), we comprehensively investigated gene expression induced by the stimulation of GPCRs in culture. Potentiation of NMDA-R mediated by the activation of PAC1, a GPCR, with PACAP immediately activated a limited number of genes upon Ca^<2+> signals. The mRNA expression of the brain-derived neurotrophic factor exon IV-IX (Bdnf-eIV) is totally controlled by Ca^<2+>/calcineurin, leading to the CRE/CREB-dependent transcription. Stimulation of NMDA-R under the activation of PAC1 synergistically increased Bdnf-eIV mRNA expression through the selective activation of calcineurin, leading to translocation of TORC1 to nucleus and activation of CREB-KID domain. The Ca^<2+>/calcineurin-dependent mRNA expression was also induced by direct stimulation of PKA or PKC pathway and, furthermore, by that of the dopamine D1 or β-adrenergic receptor. Thus, the potentiation of NMDA-R activity mediated by GPCR induces activity-dependent gene expression through calcineurin pathway, possibly regardless of the type of neurotransmission.

  • Research Products

    (44 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (34 results)

  • [Journal Article] Activation of tyrosine hydroxylase (TH) gene transcription induced by brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and its selective inhibition through Ca^<2+> signals evoked via the N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor.2010

    • Author(s)
      Fukuchi M., Fujii H., Takachi H., Ichinose H., Kuwana Y., Tabuchi A., Tsuda M.
    • Journal Title

      Brain Res. 1366

      Pages: 18-26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of the 3'-untranslated region of the brain-derived neurotrophic factor gene in activity-dependent mRNA stabilization2010

    • Author(s)
      Fukuchi M., Tsuda M.
    • Journal Title

      J.Neurochem. 115

      Pages: 1222-1233

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) is an upstream regulator of prodynorphin mRNA expression in neurons.2010

    • Author(s)
      Dong Y.X., Fukuchi M., Inoue M., Takasaki I., Tabuchi A., Wu C.F., Tsuda M.
    • Journal Title

      Neurosci.Lett. 484

      Pages: 174-177

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of the serum response factor coactivator megakaryoblastic leukemia (MKL) in the activin-regulated dendritic complexity of rat cortical neurons.2010

    • Author(s)
      Ishikawa M., Nishijima N., Shiota J., Sakagami H., Tsuchida K., Mizukoshi M., Fukuchi M., Tsuda M., Tabuchi A.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 285

      Pages: 32734-32743

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Antibody to varicella-zoster virus immediate-early protein 62 augments allodynia in zoster via brain-derived neurotrophic factor.2010

    • Author(s)
      Hama Y., Shiraki K., Yoshida Y., Maruyama A., Yasuda M., Tsuda M., Honda M., Takahashi M., Higuchi H., Takasaki I., Daikoku T., Tsumoto T.
    • Journal Title

      J.Virol. 84

      Pages: 1616-1624

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential epigenetic regulation of BDNF and NT-3 genes by trichostatin A and 5-aza-2'-deoxycytidine in Neuro-2a cells.2010

    • Author(s)
      Ishimaru N., Fukuchi M., Hirai A., Chiba Y., Tamura T., Takahashi N., Tabuchi A., Tsuda M., Shiraishi M.
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 394

      Pages: 173-177

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Remote control of activity-dependent BDNF gene promoter-I transcription mediated by REST/NRSF.2009

    • Author(s)
      Hara D., Fukuchi M., Miyashita T., Tabuchi A., Takasaki I., Naruse Y., Mori N., Kondo T., Tsuda M.
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 384

      Pages: 506-511

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Valproic acid induces up-or down-regulation of gene expression responsible for the neuronal excitation and inhibition in rat cortical neurons through its epigenetic actions.2009

    • Author(s)
      Fukuchi M., Nii T., Ishimaru N., Minamino A., Hara D., Takasaki I., Tabuchi A., Tsuda M.
    • Journal Title

      Neurosci.Res. 65

      Pages: 35-43

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Persistent BDNF exon I-IX mRNA expression following the withdrawal of neuronal activity in neurons.2009

    • Author(s)
      Hara D., Miyashita T., Fukuchi M., Suzuki H., Azuma Y., Tabuchi A., Tsuda M.
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 390

      Pages: 648-653

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extracellular adenosine 5'-triphosphate elicits the expression of brain-derived neurotrophic factor exon IV mRNA in rat astrocytes.2008

    • Author(s)
      Takasaki I., Takarada S., Tatsumi S., Azegami A., Yasuda M., Fukuchi M., Tabuchi A., Kondo T., Tabuchi Y., Tsuda M.
    • Journal Title

      Glia 56

      Pages: 1369-1379

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] タイプII型ピレスロイド殺虫剤によって誘導されるBDNF遺伝子発現制御系に関する解析2010

    • Author(s)
      伊原大輔, 福地守, 本間大輔, 高崎一朗, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20101207-20101210
  • [Presentation] Isolation and characterization of rat megakaryoblastic leukemia 1 splice variants, differentially expressed in the developing brain2010

    • Author(s)
      袴田知之, 石川充, 塩田惇, 庄司しずく, 野村未希, 福地守, 津田正明, 田渕明子
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20101207-20101210
  • [Presentation] アクチン結合性転写活性化因子MKLはアクチビンに誘導される転写活性および樹状突起形態の変化に関与する2010

    • Author(s)
      石川充, 西嶋直紀, 塩田惇, 阪上洋行, 土田邦博, 水越美帆, 福地守, 津田正明, 田渕明子
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20101207-20101210
  • [Presentation] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) induces activity-dependent gene expression through the potentiation of N-methyl-D-aspartate receptor (NMDA-R) in neurons.2010

    • Author(s)
      福地守, 渡邉信次郎, 桑名由紀, 高崎一朗, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20101207-20101210
  • [Presentation] Involvement of the 3'-untranslated region of the brain-derived neurotrophic factor gene in anticity-dependent mRNA stabilization.2010

    • Author(s)
      福地守, 津田正明
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20101207-20101210
  • [Presentation] Involvement of 3'-untranslated region of brain-derived neurotrophic factor gene in activity-dependent mRNA stabilization.2010

    • Author(s)
      福地守, 津田正明
    • Organizer
      Neuroscience 2010 (The 40th annual meeting of the Society for Neuroscience)
    • Place of Presentation
      SanDiego, USA.
    • Year and Date
      20101113-20101117
  • [Presentation] MKL, an actin-binding coactivator for SRF, is involved in TGF-β family-induced alteration of dendritic morphology and transcriptional activity in rat cortical neurons.2010

    • Author(s)
      石川充, 西嶋直紀, 塩田惇, 阪上洋行, 土田邦博, 津田正明, 田渕明子
    • Organizer
      Neuroscience 2010 (The 40th annual meeting of the Society for Neuroscience)
    • Place of Presentation
      SanDiego, USA.
    • Year and Date
      20101113-20101117
  • [Presentation] Isolation and characterization of rat SRF coactivator MKL1 splice variants differentially expressed in the developing brain.2010

    • Author(s)
      田渕明子, 袴田知之, 石川充, 塩田惇, 庄司しずく, 福地守, 津田正明
    • Organizer
      Neuroscience 2010 (The 40th annual meeting of the Society for Neuroscience)
    • Place of Presentation
      SanDiego, USA.
    • Year and Date
      20101113-20101117
  • [Presentation] G protein-coupled receptor (GPCR) signaling induces activity-dependent gene expression through the modulation of N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) in neurons.2010

    • Author(s)
      津田正明, 福地守, 渡邉信次郎, 桑名由紀, 高崎一朗, 田渕明子
    • Organizer
      Neuroscience 2010 (The 40th annual meeting of the Society for Neuroscience)
    • Place of Presentation
      SanDiego, USA.
    • Year and Date
      20101113-20101117
  • [Presentation] アクチン結合性転写因子MKL1のラットスプライスバリアントの同定2010

    • Author(s)
      田渕明子, 袴田知之, 石川充, 塩田惇, 庄司しずく, 津田正明
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100903
  • [Presentation] アクチン結合性転写活性化因子MKLはラット大脳皮質ニューロンにおいてアクチビンに誘導される樹状突起形態および転写活性の制御に関与する2010

    • Author(s)
      石川充, 西嶋直紀, 阪上洋行, 土田邦博, 津田正明, 田渕明子
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100903
  • [Presentation] 3'非翻訳領域を介した活動依存的な脳由来神経栄養因子BDNF mRNA安定化機構の解析2010

    • Author(s)
      福地守, 津田正明
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100903
  • [Presentation] Gタンパク質共役型受容体シグナルによるNMDA型グルタミン酸レセプターを介した神経活動依存的な遺伝子発現誘導に関する解析2010

    • Author(s)
      津田正明, 福地守, 渡邉信次郎, 桑名由紀, 高崎一朗, 田渕明子
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100903
  • [Presentation] アクチン結合性転写活性化因子MKLはラット大脳皮質ニューロンにおいてTGF-βファミリーに誘導される樹状突起形態および転写活性の制御に関与する2010

    • Author(s)
      石川充, 西嶋直紀, 阪上洋行, 土田邦博, 津田正明, 田渕明子
    • Organizer
      日本薬学会第130年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20100328-20100330
  • [Presentation] アクチン結合性転写因子MKL2新規スプライスバリアントの同定と機能解析2010

    • Author(s)
      庄司しずく, 袴田知之, 石川充, 津田正明, 田渕明子
    • Organizer
      日本薬学会第130年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20100328-20100330
  • [Presentation] 大脳皮質ニューロン初代培養系における下垂体細胞アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチドPACAP によるProdynorphin mRNA 発現誘導機構の解析2010

    • Author(s)
      福地守, 董迎旭, 井上南, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      日本薬学会第130年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20100328-20100330
  • [Presentation] GABAergic stimulation induces excitatory responses in cultured rat cortical neurons.2009

    • Author(s)
      桐越裕也, 福地守, 森淳美, 高崎一朗, 畔上愛子, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20091209-20091212
  • [Presentation] アクチン結合性転写活性化因子MKL2はラット大脳皮質ニューロンにおいてRhoに誘導される樹状突起形態および転写活性の制御に関与する2009

    • Author(s)
      石川充, 西嶋直紀, 阪上洋行, 津田正明, 田渕明子
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20091209-20091212
  • [Presentation] Gタンパク質共役型レセプターシグナルによるNMDA型グルタミン酸レセプターを介した神経活動依存的な遺伝子発現誘導に関する解析2009

    • Author(s)
      福地守, 渡邉信次郎, 桑名由紀, 高崎一朗, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20091021-20091024
  • [Presentation] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) induces activity-dependent gene expression through the potentiation of N-methyl-D-aspartate receptor (NMDA-R) in neurons.2009

    • Author(s)
      福地守, 田渕明子, 渡邉信次郎, 高崎一朗, 津田正明
    • Organizer
      The 9th International Symposium on VIP, PACAP and Related Peptides
    • Place of Presentation
      Kagoshima.
    • Year and Date
      20091005-20101008
  • [Presentation] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) induces activity-dependent gene expression in neurons.2009

    • Author(s)
      津田正明
    • Organizer
      The 9th International Symposium on VIP, PACAP and Related Peptides
    • Place of Presentation
      Kagoshima.
    • Year and Date
      20091005-20091008
  • [Presentation] 遺伝情報発現から見た脳機能発達と環境との関連2009

    • Author(s)
      津田正明
    • Organizer
      第4回日本情動研究会発達障害を科学する
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2009-10-24
  • [Presentation] BDNF遺伝子発現のエピジェネティクス制御と神経可塑性2009

    • Author(s)
      津田正明
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] 脳由来神経栄養因子BDNFによるArc遺伝子転写活性化機構の解析2009

    • Author(s)
      福地守, 下鳥政貴, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] タイプII型ピレスロイド殺虫剤によって誘導されるBDNF遺伝子発現制御系に関する解析2009

    • Author(s)
      伊原大輔, 福地守, 高崎一朗, 本間大輔, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] アクチン結合性転写活性化因子MKL1のスプライスバリアントの機能解析2008

    • Author(s)
      袴田知之, 野村未希, 石川充, 塩田惇, 津田正明, 田渕明子
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] Transcriptional activation of activity-regulated cytoskeleton-associated protein (Arc) gene regulated by brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in neurons.2008

    • Author(s)
      Fukuchi M., Shimotori M., Tatsumi S., Tabuchi A., Tsuda M.
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] Valproicacid regulates the expression of excitatory or inhibitory neuron-related gene through histone acetylation.2008

    • Author(s)
      福地守, 二井卓哉, 南野恵, 高崎一朗, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] Activity-dependent cascade of gene expression regulated by pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) in neurons.2008

    • Author(s)
      福地守, 渡邉信次郎, 高崎一朗, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      Neuroscience 2008 (The 38th annual meeting of the Society for Neuroscience)
    • Place of Presentation
      Washington D.C., USA.
    • Year and Date
      20081115-20081119
  • [Presentation] 下垂体細胞アデニル酸シクラーセ活性化ボリペブチドPACAPにより誘導される神経活動依存的な遺伝子発現カスケードに関する解析2008

    • Author(s)
      福地守、渡邉信次郎, 高崎一朗, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      第51回日本神経化学会大会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      20080911-20080913
  • [Presentation] アクチン結合性転写因子MKL2の突起形成と遺伝子発現における機能解析2008

    • Author(s)
      石川充, 西嶋直紀, 阪上洋行, 津田正明, 田渕明子
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080709-20080711
  • [Presentation] バルプロ酸によるヒストンアセチル化を介した神経興奮性・抑制制関連遺伝子の発現制御2008

    • Author(s)
      津田正明, 福地守, 二井卓哉, 南野恵, 原大智, 高崎一朗, 田渕明子
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080709-20080711
  • [Presentation] 3'非翻訳領域を介した脳由来神経栄養因子BDNF mRNAの安定化機構の解析2008

    • Author(s)
      福地守, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      第31回日本神経科学
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080709-20080711
  • [Presentation] 遺伝子発現異常による興奮性・抑制性不均衡化と脳・神経機能発達障害との関連2008

    • Author(s)
      福地守, 二井阜哉, 南野恵, 高崎一朗, 田渕明子, 津田正明
    • Organizer
      日本薬学会第128年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20080326-20080328

URL: 

Published: 2012-01-26   Modified: 2016-04-21  

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