脳部位・時期特異的な蛋白質発現マウスを用いた神経情報伝達機構のイメージング解析

使用表达特定于大脑区域和时间段的蛋白质的小鼠进行神经信息传递机制的成像分析

• 批准号: 17024040
• 负责人: 齋藤 尚亮
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kobe University
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17024040/
• 关键词: プロテインキナーゼC; 遺伝子操作動物; GFP; ライブイメージング; 神経可塑性; テトラサイクリン制御; コンフォーカルレーザースキャン蛍光顕微鏡

細胞内情報伝達は、多種類のシグナル分子から構成される複数のシグナル経路がお互いにクロストークすることによって、巧妙に調節されている。分子間でシグナルが伝達されるためには、2種類以上の分子が細胞内のいずれかの部位で、一定時間共局在することが必要である。しかし、これまでに多くのシグナル経路の存在が報告されているにもかかわらず、それぞれのシグナルが「いつ」、「どこで」伝達されるかといった時間的・空間的な解析は十分には行われていなかった。情報伝達分子が、「いつ」、「どこで」、「どのような機構で」活性化を受けるかを解析することは、リン酸化酵素などシグナル分子による神経細胞応答の制御機構の解明には必須であると考えられる。我々は、プロテインキナーゼC(PKC)が、「いつ」、「どこで」情報伝達を行なうかを可視化することを目的として、GFP融合PKCの培養細胞内に発現させ、種々の刺激によるPKCの各サブタイプの動態をライブイメージング法を用いて解析した。その結果、PKCのトランスロケーションは、刺激・サブタイプ特異的、かつ発現する細胞特異的でもあること、また、多彩なトランスロケーションは、単一のPKC分子を介した様々な細胞応答を導くことを示した。神経において、PKCなど情報伝達因子の時空間解析を行うためには、神経ネットワークの完成された個体レベルでのイメージングが必要であると考え、テトラサイクリン制御システムを用いて、NSE(neuron specific enolase)あるいはCaMKII(calcium-calmodulin dependent kinase II)プロモーターの制御により脳内発現部位を決定し、さらに、テトラサイクリンの投与により発現時期をも調節しうる、各GFP-PKC発現遺伝子操作動物を作製した。プロモーターの違いにより、発現する神経細胞は明らかに異なっており、特定の時期における、特定の神経細胞での、特定の情報伝達因子の動態の観察が可能となった。これらの動物の脳スライスを用いて、生理的条件下での神経シナプスを介した神経刺激によるPKCの神経細胞内動態を検討したところ、シナプスを介して誘導された生理的なPKCトランスロケーションは明らかに薬物刺激によるPKCトランスロケーションと異なっていることを示した。また、これらの脳部位特異的・時期特異的PKC-GFP発現遺伝子操作動物を用いたマウスの行動学的検討を行い、特定の部位でのPKCの発現が神経機能にどのような影響を及ぼすかを解析した。

Intracellular intelligence 伝 は, variety の シ グ ナ ル molecular か ら constitute さ れ る plural の シ グ ナ ル 経 road が お mutual い に ク ロ ス ト ー ク す る こ と に よ っ て, clever に regulating さ れ て い る. Intermolecular で シ グ ナ ル が 伝 da さ れ る た め に は, more than 2 kinds の molecular が intracellular の い ず れ か の parts で, a certain period of time in total bureau す る こ と が necessary で あ る. し か し, こ れ ま で に more く の シ グ ナ ル 経 road の is が report さ れ て い る に も か か わ ら ず, そ れ ぞ れ の シ グ ナ ル が "い つ", "ど こ で" 伝 da さ れ る か と い っ た time, space analytical は な very に は line わ れ て い な か っ た. Intelligence 伝 molecular が, "い つ", "ど こ で", "ど の よ う な institutions で" activeness を by け る か を parsing す る こ と は, リ ン acidification enzyme な ど シ グ ナ ル molecular に よ る 経 cells 応 god answer の system royal institution の interpret に は must で あ る と exam え ら れ る. I 々 は, プ ロ テ イ ン キ ナ ー ゼ C (PKC) が, "い つ", "ど こ で" intelligence 伝 line of を な う か を visualization す る こ と を purpose と し て, GFP fusion PKC の culture cells に 発 now さ せ, kind of 々 の stimulus に よ る PKC の each サ ブ タ イ プ の dynamic を ラ イ ブ イ メ ー ジ ン を グ method with い て parsing し た. そ の results, PKC の ト ラ ン ス ロ ケ ー シ ョ ン は, stimulate サ ブ タ イ プ specific, か つ 発 now す る cell specific で も あ る こ と, ま た, colorful な ト ラ ン ス ロ ケ ー シ ョ ン は, 単 の PKC molecular を interface し た others 々 な cells 応 answer を guide く こ と を shown し た. God 経 に お い て, PKC な 伝 ど intelligence of factor is の line space analytic を う た め に は, god 経 ネ ッ ト ワ ー ク の complete さ れ た individual レ ベ ル で の イ メ ー ジ ン グ が necessary で あ る と え test, テ ト ラ サ イ ク リ ン suppression シ ス テ ム を with い て, NSE (neuron specific enolase)ある CaMKII(calcium-calmodulin dependent kinase II) プ ロ モ ー タ ー の suppression に よ り 脳 発 now parts を decision within し, さ ら に, テ ト ラ サ イ ク リ ン の cast with に よ り 発 period now を も adjust し う る, GFP - PKC 発 now heritage 伝 sub operations for making し を た. プ ロ モ ー タ ー の violations い に よ り, 発 す る god 経 cells は Ming ら か に different な っ て お り, specific の に お け る 経 cells, specific の god で の, specific 伝 の intelligence of factor の dynamic の 観 examine が may と な っ た. こ れ ら の animal の 脳 ス ラ イ ス を with い て, physiological conditions で の god 経 シ ナ プ ス を interface し た god 経 stimulus に よ る PKC の god 経 intracellular dynamic を beg し 検 た と こ ろ, シ ナ プ ス を interface し て induced さ れ た physiological な PKC ト ラ ン ス ロ ケ ー シ ョ ン は Ming ら か に 薬 thing stimulate に よ る PKC ト ラ ン ス ロ ケ ー シ ョ ン と な Youdaoplaceholder0 って る とを とを とを shows た. ま た, こ れ ら の 脳 parts, specific time, specific PKC - GFP 発 now heritage 伝 を sub operations animals with い た マ ウ ス の of action learning 検 を い, specific part の で の PKC の 発 が now god 経 function に ど の よ う な influence を and ぼ す か を parsing し た.

项目成果

Two types of chorine acetyltransferase of rat differ in intracellular translocation.

大鼠两种类型的氯乙酰转移酶在细胞内易位方面存在差异。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Neurochem.Int 46
• 作者: Matsuo;A.他
• 通讯作者: A.他

Targeting of PKC-ε during Fc γR-Dependent Phagocytosis Requires the εC1B domain and Phospholipase C-γ1

Fc γR 依赖性吞噬作用期间 PKC-ε 的靶向需要 εC1B 结构域和磷脂酶 C-γ1

• 发表时间: 2006
• 期刊: Mol.Biol.Cell 17
• 作者: Hatakeyama S.;et al.;Hara T.et al.;Kaneko-Oshikawa C. et al.;A.Kamata;S.Moriguchi;F.Han;N.Shioda;H.Sakagami;Y.Hasegawa;S.Yano;A.Hashiguchi;M.Hashimoto;K.Fukunaga;T.Shirakura;H.Nagase;H.Sakagami;H.Sakagami;K L.Cheeseman.他
• 通讯作者: K L.Cheeseman.他

Mutant protein kinase C gamma found in spinocerebellar ataxia type 14 is susceptible to aggregate and cause cell death.

14 型脊髓小脑共济失调中发现的突变蛋白激酶 C γ 易于聚集并导致细胞死亡。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Biol.Chem 280
• 作者: Seki;T.他
• 通讯作者: T.他

Phosphorylation of PKC activation loop plays an important role in receptor-mediated translocation of PKC

• DOI: 10.1111/j.1365-2443.2005.00830.x
• 发表时间: 2005-03-01
• 期刊: GENES TO CELLS
• 影响因子: 2.1
• 作者: Seki, T;Matsubayashi, H;Sakai, N
• 通讯作者: Sakai, N

Nuclear transportation of diacylglycerol kinase γ and its possible function in the nucleus

二酰甘油激酶γ的核转运及其在细胞核中的可能功能

• 期刊: J.Biol.Chem (印刷中)
• 作者: Matsubara;T.他
• 通讯作者: T.他