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CRMP4蛋白質による脳発達機構の解明

Research Project

Project/Area Number 13J07107
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Morphology/Structure
Research InstitutionToyo University

Principal Investigator

土屋 貴大  東洋大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsCRMP4 / ノックアウトマウス / 樹状突起伸長 / 行動解析 / social interaction / Crmp4ノックアウトマウス / 嗅球 / グルタミン酸受容体 / 突起伸長 / 形態異常 / 匂い識別異常 / 初代培養 / THニューロン
Outline of Annual Research Achievements

本年度は①CRMP4の嗅球僧帽細胞の樹状突起伸長への影響、②CRMP4欠損による行動学的影響の2点の解明を試みた。
まず①に関して、マウス嗅球ニューロンの初代培養を行った。培養僧帽細胞の樹状突起長を調べたところ、野生型(WT)マウス由来の僧帽細胞に比べ、Crmp4-ノックアウト(KO)マウス由来の僧帽細胞の方が樹状突起長が有意に長いことが明らかになった。Crmp4-KOマウス由来の僧帽細胞にCRMP4発現ベクターを導入したところ、樹状突起伸長が有意に抑えられた。次にCRMP4の樹状突起伸長抑制機能が嗅球の僧帽細胞に限らず一般的であるかを検証するために、HT22株化細胞を用いた培養実験を行った。Crmp4をノックダウンした細胞ではコントロールに比べ有意にMAP2陽性突起長が長かった。一方Crmp4を過剰発現させた細胞では逆にMAP2陽性突起長がコントロールより短かった。本研究によりCRMP4が樹状突起の伸長に対して抑制的に機能していることが初めて明らかになった。
②に関してはCrmp4-KOマウスの行動実験を行った。その結果social interactionの有意な低下がCrmp4-KOマウスで見出された。またCrmp4欠損によるsocial interaction低下への影響はメスよりもオスの方が大きいことが示された。更にこの異常に関与しうる遺伝子群の発現を調べたところ、幾つかの遺伝子のmRNA発現レベルがWTマウスよりもCrmp4-KOマウスの方が有意に高い、あるいは低いということも明らかになった。
①の結果を含めたCrmp4-KOマウスの形態学的解析の結果は、Journal of Anatomy誌に掲載された(Tsutiya et al., 2016 228:792-804)。②の結果は他の解析結果と共に、現在論文として纏めており、まもなく投稿に至る。さらに前年度までに得た結果を纏めた論文が、European Journal of Neuroscience誌に掲載された(Tsutiya et al., 2015 42:2335-45)。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Nationwide Children's Hospital(米国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Deletion of collapsin response mediator protein 4 results in abnormal layer thickness and elongation of mitral cell apical dendrites in the neonatal olfactory bulb2016

    • Author(s)
      Tsutiya A, Watanabe H, Nakano Y, Nishihara M, Goshima Y, Ohtani-Kaneko R
    • Journal Title

      J Anatomy

      Volume: - Issue: 5 Pages: 792-804

    • DOI

      10.1111/joa.12434

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mouse pups lacking collapsin response mediator protein 4 (CRMP4) manifest impaired olfactory ability and hyperactivity in the olfactory bulb2015

    • Author(s)
      Tsutiya A, Nishihara M, Goshima Y, Ohtani-Kaneko R
    • Journal Title

      Europ J Neurosci

      Volume: 42 Issue: 6 Pages: 2335-2345

    • DOI

      10.1111/ejn.12999

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A microfluidic cell culture system for monitoring of sequential changes in endothelial cells after heat stress.2015

    • Author(s)
      Tazawa H, Sato K, Tsutiya A, Tokeshi M, Ohtani-Kaneko R.
    • Journal Title

      Thrombosis Research

      Volume: 136 Issue: 2 Pages: 328-334

    • DOI

      10.1016/j.thromres.2015.05.008

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Collapsin response mediator protein 4 (CRMP4) knockout mice showed physiological alterations related to olfactory function.2015

    • Author(s)
      Tsutiya A, Watanabe H, Nishihara M, Goshima Y, Ohtani-Kaneko R.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2015
    • Place of Presentation
      シカゴ(アメリカ)
    • Year and Date
      2015-10-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deletion of Crmp4 results in altered morphology and physiology in the olfactory bulb2015

    • Author(s)
      Atsuhiro Tsutiya, Masugi Nishihara, Yoshio Goshima, Ritsuko Ohtani-Kaneko
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会, 第92回日本生理学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場・展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] CRMP4 contributes to formation of the olfactory bulb neural circuits2014

    • Author(s)
      Atsuhiro Tsutiya, Hikaru Watanabe, Masugi Nishihara, Yoshio Goshima, Ritsuko Ohtani-Kaneko
    • Organizer
      Society for Nenuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Washington, DC, USA
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス脳でのCrmp4 mRNA発現の生後変化2014

    • Author(s)
      土屋貴大, 大谷-金子律子
    • Organizer
      第119回日本解剖学会総会
    • Place of Presentation
      自治医科大学キャンパス(栃木県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Influence of CRMP4 in the olfaction and olfactory bulb development2013

    • Author(s)
      Atsuhiro Tsutiya, Hikaru Watanabe, Masugi Nishihara, Yoshio Goshima, Ritsuko Ohtani-Kaneko
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center(アメリカ)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Crmp4ノックアウトマウスで見られた嗅球の形態学的・生理学的異常2013

    • Author(s)
      土屋貴大、渡辺ひかる、西原真杉、五嶋良郎、大谷-金子律子
    • Organizer
      日本味と匂学会第47回大会
    • Place of Presentation
      仙台市民会館(仙台)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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