アクチン動態を制御するCaMKK-CaMKIカスケードの神経機能解明

阐明控制肌动蛋白动力学的 CaMKK-CaMKI 级联的神经功能

• 批准号: 20022011
• 负责人: 竹本 さやか
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20022011/
• 关键词: CaMK; 軸索; 樹状突起; 神経回路形成

本研究計画では、神経細胞培養系にて申請者らが見出した、カルシウム/カルモジュリン依存性蛋白質リン酸化酵素カスケード(CaMKK-CaMKI経路)による樹状突起・軸索伸展制御という細胞現象に着眼し、本酵素の神経回路形成における役割を解明することでカルシウム依存的な神経回路形成の分子機構の一端を明らかとすることを目指す。本年度は、下記の項目についての研究を遂行した。1, 神経回路形成に関わるCaMKIアイソフォームの分子種を探索し、CaMKK-CaMKIgamma経路が樹状突起伸展を、CaMKK-CaMKIa1pha経路が軸索伸展を選択的に制御することを見出した。2, in vivoにおいてより詳細な検討を行うため、統合脳支援活動の支援を受けCaMKIgamma-floxマウスの作出を推進し、キメラマウスを得た。3, 1の突起選択性の発揮には、各酵素の細胞内局在に加えて基質特異性が必要である可能性を見出した4, 大脳皮質初代培養において、CaMKIalphaが興奮性GABAの下流で軸索伸展を制御することを示した。5, 神経活動依存的に発達する脳梁交連繊維軸索発達においても、CaMKIalphaが重要な役割を担うことを明らかとした。

在这个研究项目中，我们重点关注通过钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶级联（CaMKK-CaMKI途径）控制树突和轴突生长的细胞现象，申请人通过阐明其作用在神经元培养系统中发现了这一现象。神经回路形成中的酶，我们的目的是阐明钙依赖性神经回路形成的部分分子机制。今年，我们开展了以下几项研究。 1.我们寻找参与神经回路形成的CaMKI亚型的分子种类，发现CaMKK-CaMKIgamma通路选择性控制树突延伸，CaMKK-CaMKIa1pha通路选择性控制轴突延伸。 2.为了进行更详细的体内研究，我们在综合脑支持活动的支持下推动了CaMKIgamma-flox小鼠的创建，并获得了嵌合小鼠。 3. 除了每种酶的亚细胞定位之外，底物特异性对于 1 中过程选择性的表达可能是必要的。 4. 在原代大脑皮层培养物中，发现 CaMKIalpha 位于兴奋性 GABA 的下游，它被证明可以控制轴突。扩大。 5. 我们发现 CaMKIalpha 在胼胝体连合纤维轴突的发育中也发挥着重要作用，胼胝体连合纤维轴突以神经元活动依赖性方式发育。

项目成果

CaMKK-CaMKI経路による軸索/樹状突起の特異的形成制御

CaMKK-CaMKI 通路对轴突/树突形成的特异性调节

• 发表时间: 2008
• 作者: Oikawa;M.;Smyth;J. M.;& Sliwinski;M.;及川昌典・及川晴・橋本絵美;及川昌典;及川昌典;及川昌典;及川昌典;及川昌典;及川昌典・及川晴・北村英哉(監訳);及川昌典;及川昌典;及川昌典;及川昌典;Mio Nonaka;Natsumi Ageta-Ishihara;井上昌俊;奥野浩行;Kawashima Takashi;尾藤 晴彦;Takemoto-Kimura S;Kiyonaka S;上田(石原)奈津実;安達-森島亜希;竹本-木村さやか;竹本-木村さやか;Okuno H;Ageta-Ishihara N;上田(石原)奈津実
• 通讯作者: 上田(石原)奈津実

Control of Cortical Axon Elongation by a GABA-Driven Ca2+/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Cascade

• DOI: 10.1523/jneurosci.3018-09.2009
• 发表时间: 2009-10-28
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Ageta-Ishihara, Natsumi;Takemoto-Kimura, Sayaka;Bito, Haruhiko
• 通讯作者: Bito, Haruhiko

神経疾患と細胞骨格

神经系统疾病和细胞骨架

• 发表时间: 2009
• 期刊: 分子細胞治療 8
• 作者: 竹本-木村さやか;他
• 通讯作者: 他

シナプス長期可塑性の分子基盤

突触长期可塑性的分子基础

• 发表时间: 2009
• 期刊: Cognition and Dementia 8
• 作者: 井上昌俊;川島尚之;野中美応;竹本-木村さやか;奥野浩行;尾藤晴彦
• 通讯作者: 尾藤晴彦

Differential roles of CaMKlgamma and CaMKIalpha in cortical dendritic and axonal development

CaMKlgamma 和 CaMKIalpha 在皮质树突和轴突发育中的不同作用

• 发表时间: 2008
• 作者: Ageta- Ishihara;et.al.
• 通讯作者: et.al.