中枢ニューロンにおける種々の刺激によるアポトーシスの細胞内シグナル解析

中枢神经元各种刺激诱导细胞凋亡的细胞内信号分析

• 批准号: 12480229
• 负责人: 山田 雅司
• 金额: $ 9.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12480229/
• 关键词: アポトーシス; ニューロトロフィン; MAPキナーゼスーパーファミリー; パーキンソン病; 中脳黒質; 小脳; 脳由来神経栄養因子(BDNF); チロシンホスファターゼ; PI3キナーゼ; p38MAPキナーゼ; 高カリウム培地; Bcl-2; 色素乾皮症

パーキンソン病において脱落することが知られている中脳黒質ドーパミン作動性ニューロンに着目し、脳由来神経栄養因子(BDNF)の生存促進効果における細胞質型チロシンホスファターゼShp-2の役割についてアデノウイルス発現系を用いて解析を行った。その結果、Shp-2が培養黒質ドーパミン作動性ニューロンにおいてBDNFによる生存促進効果を正に制御する因子であること、さらにはShp-2によるBIT/SHPS-1の脱リン酸化が、BDNFによる生存シグナル経路に関与している可能性を見いだした。また、我々はShp-2およびBIT/SHPS-1がPI3-KとMAPKの活性化を介してBDNFの生存促進効果を増強していることを明らかにした。以上の研究は中脳黒質ドーパミン作動性ニューロンの変性を原因とする神経変性疾患であるパーキンソン病に対する根本的治療の確立に結びつくと考えられる。幼若ラットより培養した小脳顆粒細胞は、高カリウム(26mM ; HK)を含む培地中で生存、成熟させることができる。成熟後、低カリウム(5mM;LK)培地に交換することにより、急速にアポトーシスを引き起こすことができ、その結果、24時間で50%以上もの細胞が死滅する。この低カリウムで誘導されるアポトーシスにおけるMAPキナーゼスーパーファミリー(ERK, JNK, p38 MAPK)の役割については不明な点が多い。本研究において、我々は、(1) p38 MAPKがc-Junの活性化およびアポトーシス誘導に深く関与していること、(2) ASK1がp38 MAPKがc-Junの活性制御を行う上流因子であること、(3) ASK1-p38 MAPK-c-Jun経路がPI3-Kによって活性化抑制を受けていること、(4) ERKがp38 MAPKの下流でアポトーシス誘導に関与していることを明らかにした。

The cytoplasmic-derived protein (CDRP), derived from the survival promotion effect of neurotrophic factor (BDNF), was analyzed for the development of the protein in the middle of the cell cycle. The results showed that Shp-2 was a positive control factor for the survival promotion effect of BDNF in culture medium, and the possibility of BIT/SHPS-1 deacidification and BDNF survival promotion in culture medium was also discussed. The activation of PI3-K and MAPK mediates the enhancement of BDNF survival promotion effect. The above research is aimed at establishing the basic treatment of mental disorders. Young granulosa cells were cultured at 26mM (HK) for survival and maturation. After maturity, low concentration (5mM;LK) culture medium exchange, rapid concentration, high concentration, high yield, more than 50% of the cells were killed in 24 hours. This low level of activity induces a variety of activities, such as MAP, ERK, JNK, p38 MAPK. This study is aimed at: (1) p38 MAPK for c-Jun activation and induction;(2) ASK1 for p38 MAPK for c-Jun activation inhibition;(3) ASK1-p38 MAPK-c-Jun pathway PI3-K for c-Jun activation inhibition;(4) ERK p38 MAPK down-stream induced apoptosis and apoptosis.

项目成果

荒木敏行: "Role of phosphatase activity of Shp-2 in BDNF signaling in cultured cerebral cortical neurons."J.Neurochem.,. 74,. 659-668. (2000)

Toshiyuki Araki：“Shp-2 在培养的大脑皮层神经元中 BDNF 信号传导的作用”，J.Neurochem 74，（2000）。

山岸 覚: "p38 mitogen-activated protein kinase regulates low potassium-induced c-Jun phosphorylation and apoptosis in cultured cerebellar granule neurons"Journal of Biological Chemistry. 276・7. 5129-5133 (2001)

Satoru Yamagishi：“p38 丝裂原激活蛋白激酶调节培养小脑颗粒神经元中低钾诱导的 c-Jun 磷酸化和细胞凋亡”《生物化学杂志》276・7（2001）。

村井 真知子: "Early postnatal ataxia and abnormal cerebellar development in mice lacking Xeroderma pigmentosum Group A and Cockayne syndrome Group B DNA repair genes"Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98・23. 13379-

Machiko Murai：“缺乏着色性干皮病 A 组和科凯恩综合征 B 组 DNA 修复基因的小鼠的早期产后共济失调和小脑发育异常”美国国家科学院院刊 98・23。

西尾チカ: "Involvement of cystatin C in oxidative stress-induced apoptosis of cultured rat CNS neurons."Brain Res.,. 873,. 252-262. (2000)

Chika Nishio：“半胱氨酸蛋白酶抑制剂 C 参与氧化应激诱导的培养大鼠中枢神经系统细胞凋亡”，Brain Res.，252-262。

稲村 直子: "Involvement of c-Jun N-terminal kinase and caspase 3-like protease in DNA damage-induced, p53-mediated apoptosis of cultured mouse cerebellar granule neurons"Brain Research. 904・2. 270-278 (2001)

Naoko Inamura：“c-Jun N 末端激酶和 caspase 3 样蛋白酶参与 DNA 损伤诱导的 p53 介导的培养小鼠小脑颗粒神经元细胞凋亡”Brain Research 904·2 (2001)。