シナプス活動による遺伝子発現の制御

突触活动对基因表达的调节

• 批准号: 12053235
• 负责人: 尾藤 晴彦
• 金额: $ 34.88万
• 依托单位: The University of Tokyo (2003-2004)Kyoto University (2000-2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12053235/
• 关键词: カルシウム; シナプス; PSD; 遺伝子発現; CREB; CaMK; ファルネシル化; 脂質修飾; 海馬; calcium; actin; 神経活動依存性; 形態可塑性; CaMキナーゼ; リン酸化; Rho; Ca2+チャンネル; 海馬錐体細胞; 小脳顆粒細胞; 生存; CaMKIV; イメージング

これまでCREB転写活性を修飾する脳特異的キナーゼ遺伝子CLICK-I,-II,-IIIを単離してきたが、その機能解析を次のように行っている。1.個体レベルの解析:遺伝子欠損マウスの作成CLICK-I,-II,-IIIのキナーゼ領域を欠損するマウスの作成のため、ES細胞において、相同遺伝子組み換えによるキナーゼ含有エキソンの破壊を行った。CLICK-IIIについては、キメラマウスを作成し、現在germline transmissionの確認中である。2.キナーゼ変異体を用いた細胞レベルの解析CLICK-I,-II,-IIIのキナーゼ変異体(dominant active型、kinase dead型)の表現型を、初代培養海馬錐体細胞、海馬スライスカルチャーに導入し、定量的表現型解析を現在実行中である。またCREB標的遺伝子産物Arcに着目して神経細胞内動態の可視化を試みた。可塑性刺激様なカルシウム上昇を伴う刺激を付与した後、新規蛋白合成依存的にArcの樹状突起スパイン内発現が60〜120分以内に上昇することを発見した。また、Arcと結合する蛋白のスクリーニングよりPSD内結合蛋白を同定した。引き続き、ランダムCFP/YFP挿入法を用い、Arcとその結合蛋白の各々について、結合能を損なわないFRET対を作成・最適化し、神経細胞に遺伝子導入したところ、生きた神経細胞においてもスパイン内で、Arcとその結合蛋白の間のFRETが確認された。

This CREB activity is modified by specific gene sequences CLICK-I,-II,-III, which are separated from each other and analyzed by functional analysis. 1. Individual analysis: the gene loss is made into CLICK-I, -II,-III and the domain loss is made into CLICK-I,-II,-III and the ES cell loss is made into CLICK-I,-II,-III and the domain loss is made into CLICK-I, -II, -III and the ES cell loss is made into CLICK-I, -II, -III. The same gene subset is changed into CLICK-I, -II, -III and the domain loss is made into CLICK-I, -II, -III. CLICK-III 2. Phenotype analysis of CLICK-I,-II,-III variant (dominant active type, kinase dead type) of hippocampal pyramidal cells in primary culture and hippocampus is in progress. CREB target gene Arc is aimed at visualizing intracellular dynamics in the brain. The increase in the number of plastic stimuli associated with the increase in the number of dendrites associated with the increase in protein synthesis was observed within 60 to 120 minutes. The expression of Arc binding protein in PSD was determined. Introduction of CFP/YFP into human brain cells, identification of FRET between Arc and binding proteins, optimization of FRET between Arc and binding proteins, and gene transfer into human brain cells.

项目成果

古屋敷智之, 成宮周, 尾藤晴彦: "神経細胞におけるアクチン細胞骨格系の制御。In「神経ネットワークとシナプスのダイナミクス」"金芳堂(印刷中). (2003)

Tomoyuki Furuyashiki、Shu Narimiya、Haruhiko Bito：“神经元中肌动蛋白细胞骨架系统的控制。在“神经网络和突触的动力学”中”Konpodo（印刷中）（2003 年）。

Bito et al.: "Protocol for primary culture of mouse hippocampal pyramidal neurons"Jikken-Igaku. 20. 2247-2252 (2002)

Bito 等人：“小鼠海马锥体神经元原代培养方案”Jikken-Igaku。

Arakawa Y, et al.: "Control of axon elongation via an SDF-1a/Rho/mDia pathway in cultured cerebellar granule neurons"J. Cell Biol.. (In press).

Arakawa Y 等人：“在培养的小脑颗粒神经元中通过 SDF-1a/Rho/mDia 途径控制轴突伸长”J.

Bito et al.: "A critical role for a Rho-associated kinase p160ROCK in determining axon outgrowth in mammalian CNS neurons."Neuron. 26. 431-441 (2000)

Bito 等人：“Rho 相关激酶 p160ROCK 在决定哺乳动物 CNS 神经元轴突生长方面发挥着关键作用。”

奥野浩行 他: "シナプス活動による遺伝子発現制御"蛋白質核酸酵素. 49. 411-418 (2004)

Hiroyuki Okuno 等人：“突触活性对基因表达的调节”蛋白质核酸酶 49. 411-418 (2004)