カルシニューリンが関与する神経細胞内カルシウム情報伝達機構の分子遺伝学的解析

神经元内钙信息传递机制涉及钙调神经磷酸酶的分子遗传学分析

基本信息

批准号：
02J05486
负责人：
久原篤
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

C.elegansにおいてカルシウム/カルモジュリン依存性のタンパク質脱リン酸化酵素であるカルシニューリンTAX-6は、感覚ニューロンの感度を負に調節している。本研究では神経系におけるカルシニューリン情報伝達機系を明らかにするために、分子遺伝学的手法をもちいた解析を行った。平成15年度の研究では、哺乳類の脳でカルシニューリン情報伝達系に関与するタンパク質リン酸化酵素CaMキナーゼIIに着目し、そのC.elegans感覚ニューロンにおける機能を検証した。哺乳類の記憶・学習成立機構において、カルシニューリンとCaMキナーゼIIは括抗的に機能していると考えられている。そこで、C.elegansにおいてCaMキナーゼII UNC-43が、カルシニューリンTAX-6と括抗した機能を担っているかを検証した。CaMキナ-ゼIIの機能欠失変異体unc-43は、好冷性の温度走性異常を示した。この異常は、tax-6変異体が示す好熱性異常とは逆の表現型であった。また、unc-43変異体が示す好冷性異常は温度受容ニューロンAFD特異的にunc-43cDNAを発現させることでレスキューされたことから、UNC-43はTAX-6と同様に温度受容ニューロンAFDで機能していることが明らかになった。さらに、unc-43cDNAを温度受容ニューロンAFD特異的に過剰発現させた個体は、AFDの感度が上昇しているtax-6機能欠失変異体と同様に好熱性異常を示した。これらの結果から、CaM キナーゼII UNC-43はカルシニューリンTAX-6とは逆に温度受容ニューロンAFDの活性を正に制御する因子であることが明らかになった。

钙调蛋白税6，一种依赖于秀丽隐杆线虫的钙/钙调蛋白依赖性蛋白去磷酸化酶，对感觉神经元的敏感性负调节。在这项研究中，我们使用分子遗传技术进行了分析，以阐明神经系统中的钙调神经蛋白信号传导系统。在2003年的一项研究中，我们专注于CAM激酶II，CAM激酶II是一种参与哺乳动物大脑中钙调蛋白信号系统的蛋白磷酸酶，并检查了其在秀丽隐杆线虫感觉神经元中的功能。据认为，钙调神经酶和CAM激酶II的功能在记忆和学习建立的机理中互动。因此，我们研究了CAM激酶II UNC-43是否具有对秀丽隐杆线虫中钙调蛋白税6的功能。 UNC-43是CAM Quinase II的缺陷突变体，表现出寒冷的温度特性异常。这种异常是税6突变体表现出的嗜热异常的相反表型。此外，通过在温度受体受体神经元中特别表达UNC-43 cDNA来挽救UNC-43突变体表现出的冷良好异常。此外，在温度受体神经元AFD中特别表达UNC-43 cDNA的个体显示出类似于AFD敏感性增加的嗜热异常。这些结果表明，与钙调蛋白税6相反，CAM激酶II UNC-43是一个积极调节温度受体神经元AFD活性的因素。