単一シナプス生化学の創成

单突触生物化学的创建

• 批准号: 19659065
• 负责人: 尾藤 晴彦
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19659065/
• 关键词: 脳・神経; 発生・分化; 遺伝子; シグナル伝達; 生体分子

細胞は試験管とは異なり、化学反応が局所的におこる。自由拡散している酵素と基質が確率的に出会うのではなく、数十nm四方の「ミクロドメイン」に濃縮された関連分子の間で効率よくシグナルが共役・伝達されている。然るに、この「マイクロドメイン」内における代謝反応論・酵素学はこれまでほとんど明らかにされていない。本研究では、神経可塑性発現や神経回路形成に際し、膜ミクロドメインや微小突起レベルで制御される蛋白リン酸化反応が必須であることを手がかりに、単一シナプスおよびその近傍において生じるリン酸化反応を定量し、また突起制御に貢献する蛋白蛋白相互作用を可視化し、さらにウィルスベクター等を応用し、多数の酵素反応を同時定量したり、細胞種特異的定量を可能にする基盤技術の創成を試みる。このような計画に基づき、以下のような基盤技術を確立した。1.CaMKIgamma/CLICK-IIIの膜状自己凝集化をFRETによって有意に検出することに成功した。本成果は、Takemoto-Kimura, et. al.としてNeuron誌に発表した。2.単一シナプスを刺激して、その近傍でCa2+上昇やキナーゼ活性上昇などをリアルタイムで可視化するUV uncaging FRETシステムを完成させた(Fujii, et. al.投稿準備中)。3.京都大学工学部森研究室との共同研究で、アクティブゾーン蛋白RIMlaと電位依存性カルシウムチャンネルのシナプス終末における共局在を定量することに成功した(Kiyonaka, et. al.Nature Neurosci. 2007)。

Cell <s:1> laboratory tube と と な な な, chemical reverse 応が bureau にお る. Free company, scattered し て い と る enzyme substrate が probabilistic に out will う の で は な く, dozens of nm の "ミ ク ロ ド メ イ ン" に enrichment さ れ た masato even between molecular の で sharper rate よ く シ グ ナ ル が · 伝 of total service さ れ て い る. But る に, こ の "マ イ ク ロ ド メ イ ン" within に お け る metabolism against 応 learning theory, enzyme は こ れ ま で ほ と ん ど Ming ら か に さ れ て い な い. This study で は, god 経 plasticity 発 now や 経 circuit form the event に し, film ミ ク ロ ド メ イ ン や tiny bumps レ ベ ル で suppression さ れ る protein リ ン acidification anti 応 が must で あ る こ と を hand が か り に, 単 シ ナ プ ス お よ び そ の nearly alongside に お い て raw じ る リ ン acidification anti 応 を quantitative し, ま た protrusions suppression に contribution す を る protein protein interactions Visualization し, さ ら に ウ ィ ル ス ベ ク タ ー etc を 応 し, most の enzyme reverse 応 を and quantitative し た り, cell species specific quantitative を may に す る base plate technology の chuang cheng を try み る. The <s:1> ような ような project に is based on づ づ, and the following <s:1> ような disk technology を establishes た た. 1. CaMKIgamma/CLICK - III の membrane himself agglutination を FRET に よ っ て intentionally に 検 out す る こ と に successful し た. This achievement と, Takemoto-Kimura, et al. Youdaoplaceholder0 てNeuron zhi に Hachimura た. 2. A シ 単 ナ プ ス を stimulus し て, そ の nearly alongside で Ca2 + rise や キ ナ ー ゼ activity rise な ど を リ ア ル タ イ ム で visualization す る UV uncaging FRET シ ス テ ム を complete さ せ た (Fujii, et. Al. Submission is in preparation. 3. Kyoto university division, laboratory と で の studies together, ア ク テ ィ ブ ゾ ー ン protein RIMla と potential dependency カ ル シ ウ ム チ ャ ン ネ ル の シ ナ プ ス terminal に お け る total bureau in quantitative す を る こ と に successful し た (Kiyonaka, et. Al. Nature Neurosci. 2007).

项目成果

RIM1 confers sustained activity and neurotransmitter vesicle anchoring to presynaptic Ca^(2+)channels.

RIM1 赋予突触前 Ca^(2 ) 通道持续的活性和神经递质囊泡锚定。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nat.Neurosci 10
• 作者: Ono K.;et al.;Kiyonaka S
• 通讯作者: Kiyonaka S

Molecular biology and neuronal functions of CaMK family genes

CaMK家族基因的分子生物学和神经功能

• 发表时间: 2007
• 作者: Tanaka;J.;Harada;H.;Nakamura;H.;Fuse T;Masahiro Fukaya;Bito H
• 通讯作者: Bito H

Regulation of Arc localization at synapses via interaction with CaMKII beta.

通过与 CaMKII beta 相互作用调节突触的 Arc 定位。

• 发表时间: 2007
• 作者: Iijima N.;Yokoyama T.;小林大介 飯島典生 横山尚彦;Takemoto-Kimura S;Kiyonaka S;Okuno H;Bito H;Kiyonaka S;Okuno H;Bito H;Okuno H
• 通讯作者: Okuno H

The active zone protein RIM1 confers sustained activity and neurotransmitter vesicle anchoring to presynaptic Ca^<2+> channels.

活性区蛋白RIM1赋予突触前Ca 2+ 通道持续的活性和神经递质囊泡锚定。

• 发表时间: 2007
• 作者: Iijima N.;Yokoyama T.;小林大介 飯島典生 横山尚彦;Takemoto-Kimura S;Kiyonaka S;Okuno H;Bito H;Kiyonaka S
• 通讯作者: Kiyonaka S

Synaptic targeting of Arc via high affinity interaction with C a^<2+>/calmodulin-dependent kinase II beta

通过与 Ca^2/钙调蛋白依赖性激酶 II β 的高亲和力相互作用实现 Arc 的突触靶向

• 发表时间: 2007
• 作者: Iijima N.;Yokoyama T.;小林大介 飯島典生 横山尚彦;Takemoto-Kimura S;Kiyonaka S;Okuno H;Bito H;Kiyonaka S;Okuno H
• 通讯作者: Okuno H