グルタミン酸応答で誘起される遺伝子発現カスケードの解析

谷氨酸反应诱导的基因表达级联分析

• 批准号: 08271228
• 负责人: 津田 正明
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Okayama 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08271228/
• 关键词: 小脳顆粒細胞; 脳由来神経栄養因子; ニューロトロフィン-3; カルシウム; 遺伝子発現; 神経細胞死; シナプス可塑性

本年度は、マウス小脳顆粒細胞ニューロン初代培養系において、カルシウム(Ca^<2+>)シグナルによってその発現が変化を受ける、一連の遺伝子群(カルシウム応答遺伝子群)の発現制御機構の解明を試みた。(1) 細胞質膜の脱分極によって誘起される細胞外Ca^<2+>の細胞内流入で、一連の遺伝子群が発現変化を受ける。この際、脳由来神経栄養因子(BDNF)遺伝子は活性化を受けるが、同じニューロトロフィンファミリーに属するニューロトロフィン-3(NT-3)遺伝子は逆の不活性化を受けた。このように、BDNF遺伝子とNT-3遺伝子間にはCa^<2+>シグナルに対して対立的発現を受けることが明きらかとなった。これは、小脳の生後の発達時や海馬の長期増強時にも認められる。(2) このBDNFとNT-3遺伝子間の対立的発現は、広域性のプロテインキナーゼ阻害剤であるK252aによって阻害されなかった。これは、従来の細胞内情報伝達系とは異なった伝達系が、対立的発現制御に関わっている可能性を示す。(3) ラット大脳皮質ニューロンの初代培養系において、リン酸カルシウム法によるDNAトランスフェクション法を確立した。この系を用いて、BDNF遺伝子上流200bp内にCa^<2+>シグナルに応答性を有するエレメントの存在することが明らかとなった。今後、この解析系を用いることによって、対立的発現制御系の解析が飛躍的に進むものと思われる。

今年，我们试图阐明小鼠小脑颗粒细胞神经元原代培养物中一系列基因（钙反应基因）的表达控制机制，其中表达通过钙（Ca^<2+>）信号改变。 （1）一系列基因组在细胞外膜的去极化引起的细胞外Ca^<2+>的细胞内流入过程中经历了表达变化。在这种情况下，激活了脑衍生的神经营养因子（BDNF）基因，而属于同一神经营养蛋白家族的神经营养蛋白3（NT-3）基因进行反向灭活。因此，揭示了BDNF基因和NT-3基因对CA^<2+>信号的表达进行相反。这在小脑产后发育和海马长期增强期间也可以看到这一点。 （2）BDNF和NT-3基因之间的这种相关表达并未被广谱蛋白激酶抑制剂K252a抑制。这表明与传统的细胞内信号系统不同的通信系统可能参与相反的表达控制的可能性。 （3）使用磷酸钙转染DNA转染在大鼠脑皮质神经元的原发性培养物中。使用此系统，揭示了在BDNF基因上游200 bp之内的Ca^<2+>信号响应的元素。人们认为，使用此分析系统将大大推动对相对表达控制系统的分析。

项目成果

Sano,K.: "BDNF gene can be activated by Ca^<2+> signals without involvement of de novo AP-1 synthesis." Biochem.Biophys.Res.Commun.229. 788-793 (1996)

Sano,K.：“BDNF 基因可以被 Ca^2 信号激活，而不涉​​及 AP-1 从头合成。”

津田正明: "神経活動と遺伝子発現" 蛋白質核酸酵素. 42. 632-642 (1997)

Masaaki Tsuda：“神经活动和基因表达”蛋白质核酸酶。42. 632-642 (1997)

津田正明: "記憶と遺伝子発現" 化学と生物. 34. 572-579 (1996)

Masaaki Tsuda：“记忆与基因表达”化学与生物学 34. 572-579 (1996)

津田正明: "神経系における転写制御因子の研究法[II]" ブレインサイエンス. 3. 325-329 (1996)

Masaaki Tsuda：“神经系统转录调节剂的研究方法[II]”《脑科学》3. 325-329 (1996)。

Tabuchi,A.: "Rapid attenuation of AP-1 transcriptional factors associated with the nitric oxide (NO)-mediated neuronal cell death." J.Biol.Chem.271. 31061-31067 (1996)

Tabuchi,A.：“与一氧化氮 (NO) 介导的神经元细胞死亡相关的 AP-1 转录因子的快速减弱。”