高次脳機能におけるサイクリックADPリボース情報伝達系の役割の解明

阐明环状 ADP-核糖信号系统在高级脑功能中的作用

• 批准号: 16790159
• 负责人: 野口 直哉
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16790159/
• 关键词: サイクリックADPリボース; CD38; 細胞内カルシウム; 遺伝子欠損マウス; オキシトシン; 社会行動; 自閉症; FK506結合蛋白質; 小脳プルキンエ細胞; シナプス長期抑圧現象

サイクリックADPリボース(cADPR)情報伝達系は我々が提唱した新規の細胞内Ca^<2+>動員系である。これは代謝酵素CD38によってNAD^+から生成されたcADPRが、小胞体からのCa^<2+>放出を起こして細胞応答を惹起するものであり、膵ランゲルハンス島β細胞のインスリン分泌をはじめ種々の組織・細胞の生理現象に関与している。小脳プルキンエ細胞におけるシナプス伝達効率の長期抑圧現象は、高次脳機能の一つである運動学習の基礎過程であると考えられており、この現象には細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が重要であることが知られている。従って本研究では、CD38欠損マウスを用いて、運動学習におけるcADPR情報伝達系の機能を解明することを目的としている。平成17年度は高次脳機能として主に小脳の運動学習を対象としたマウス行動実験を計画しているが、本年度の研究遂行中に、CD38欠損マウスの血中オキシトシン濃度が野生型マウスの半分以下にまで低下していることを見出した。オキシトシンは視床下部で合成され下垂体後葉から分泌される神経ペプチドで、従来は分娩・授乳時に作用すると考えられていたが、近年個体相互の協調性や相手の認識といった社会性にも関与することが明らかになり、社会性の障害を主徴とする自閉症との関連が注目されている。そこで相手マウスを記憶・認識させる社会行動実験を行ったところ、CD38欠損マウスでは野生型マウスに比べ有意に認識力が低下していることが明らかになった。つまりCD38欠損マウスではサイクリックADPリボース情報伝達系の機能異常によりオキシトシン分泌が低下し、この結果社会行動に異常が生じたと考えられた。ヒト自閉症例では血中オキシトシン濃度が半分程度に低下していることが報告されている。CD38欠損マウスでも同様のオキシトシン濃度低下が認められ、かつ社会行動に異常が認められたことから、サイクリックADPリボース情報伝達系の機能異常がヒト自閉症の原因の一つとなっている可能性が考えられた。

サ イ ク リ ッ ク ADP リ ボ ー ス (cADPR) intelligence 伝 da は I 々 が mention sing し た new rules の intracellular Ca ^ 2 + > < mobilization system で あ る. こ れ は metabolic enzyme CD38 に よ っ て NAD ^ + か ら generated さ れ た cADPR が, small cell body か ら の Ca ^ 2 + > < release を up こ し て cells 応 answer を provoked す る も の で あ り, Cui ラ ン ゲ ル ハ ン ス island beta cells の イ ン ス リ ン secretion を は じ め kind 々 の tissue, cell の physiological phenomena に masato and し て い る. Small 脳 プ ル キ ン エ cells に お け る シ ナ プ ス 伝 の は 圧 suppression phenomenon for a long time of working rate, high times 脳 function の a つ で あ る motor learning based process の で あ る と exam え ら れ て お り, こ の phenomenon に は intracellular Ca ^ > < 2 + concentration rising の が important で あ る こ と が know ら れ て い る. 従 っ て in this study で は, CD38 owe damage マ ウ ス を with い て, motor learning に お け る cADPR intelligence 伝 function of da is の を interpret す る こ と を purpose と し て い る. Pp.47-53 17 year は higher 脳 function と し て main に small 脳 の motor learning を like と seaborne し た マ ウ ス action be 験 を project し て い る が, this annual の research carries out に, CD38 owe loss マ ウ ス の blood オ キ シ ト シ ン concentration が wild-type マ ウ ス の below half に ま で low し て い る こ と を shows し た. オ キ シ ト シ ン は depending on the bed bottom で synthetic さ れ lower posterior lobe か ら secretion さ れ る god 経 ペ プ チ ド で, 従 to は childbirth when lactating に role す る と exam え ら れ て い た が, in recent years, the individual の や coordination each other hand の know と い っ た social に も masato and す る こ と が Ming ら か に な り, social の handicap of を main 徴 と す る autism と の masato が note Subject: されて されて る. そ こ で hand マ ウ ス を memory, understanding さ せ る social action be 験 を line っ た と こ ろ, CD38 owe damage マ ウ ス で は wild-type マ ウ ス に than べ intentionally に cognition が low し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. つ ま り CD38 owe loss マ ウ ス で は サ イ ク リ ッ ク ADP リ ボ ー ス intelligence 伝 da is の parafunction に よ り オ キ シ ト シ ン secretion が し, こ の results abnormal social action に が raw じ た と exam え ら れ た. ヒ ト autism cases で は blood オ キ シ ト シ ン low concentration degree of が half minute に し て い る こ と が report さ れ て い る. CD38 owe loss マ ウ ス で も with others の オ キ シ ト シ ン low concentration が recognize め ら れ, か つ abnormal social action に が recognize め ら れ た こ と か ら, サ イ ク リ ッ ク ADP リ ボ ー ス intelligence 伝 da is の parafunction が ヒ ト の causes autism の a つ と な っ て い る possibility が exam え ら れ た.

项目成果

REG gene expression in colon and gastric cancer cells.

REG 基因在结肠癌细胞和胃癌细胞中的表达。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Cancer Science 95(Suppl.)
• 作者: Takasawa;S.
• 通讯作者: S.

膵β細胞死と再生

胰腺β细胞死亡和再生

• 发表时间: 2004
• 期刊: 糖尿病カレントライブラリー 2
• 作者: Sasamori;K.;高沢 伸
• 通讯作者: 高沢 伸

Identification of islet-type ryanodine receptor and its cyclic ADP-ribose-induced intracellular Ca^<2+> mobilization.

胰岛型兰尼碱受体的鉴定及其环状ADP-核糖诱导的细胞内Ca ^ 2 动员。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Diabetes 54
• 作者: Takasawa;S.
• 通讯作者: S.

A novel ryanodine receptor and its possible roles in cyclic ADP-ribose-induced Ca^<2+>_mobilization.

一种新型兰尼碱受体及其在环ADP-核糖诱导的Ca^2_动员中的可能作用。

• 发表时间: 2004
• 期刊: 生化学 76
• 作者: Takasawa;S.
• 通讯作者: S.

両棲類CD38の構造と機能:CD38-cADPR情報伝達系の進化における保存性

两栖动物 CD38 的结构和功能：CD38-cADPR 信号系统进化中的保守性

• 发表时间: 2004
• 期刊: 生化学 76
• 作者: Takasawa;S.;池田崇之
• 通讯作者: 池田崇之