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脳キナーゼCdk5の新規基質GRABによる小胞輸送を介した軸索伸長メカニズム

Research Project

Project/Area Number 16J06215
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

古澤 孝太郎  首都大学東京, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords大脳皮質形成 / メンブレン・トラフィック / リン酸化 / GRAB / Rab / Cdk5 / 神経突起伸長
Outline of Annual Research Achievements

大脳皮質形成の際、脳室帯において新生された神経細胞は脳表層側へと移動する。このとき神経細胞は、複数の神経突起を伸縮させた後、双極性の形態をとり先導突起の伸縮を繰り返しながら脳表層側へと移動する。すなわち、神経突起の伸縮は神経細胞移動に必須である。近年、メンブレン・トラフィックの神経突起伸長における重要性が明らかになってきている。しかし、神経細胞移動におけるメンブレン・トラフィック制御機構の多くは不明である。初年度において、Cdk5によるGRABのリン酸化は、Rab11-Rab8カスケードを介して神経突起伸長を制御することが明らかになった。本年度では、初年度に明らかにしたメンブレン・トラフィック制御機構に着目して、大脳皮質形成における神経細胞移動メカニズムを明らかにすることを目的とした。胎仔マウスの大脳皮質神経幹細胞において、子宮内電気穿孔法を用いてGRABをノックダウンしたところ、新生された神経細胞の移動が阻害された。さらに、この表現型はGRABのターゲットであるRab8やRab11のノックダウンにおいても同様に観察された。これらの結果から、GRABはRab8やRab11を介して大脳皮質形成に関わることが示唆された。次に、Cdk5によるGRABのリン酸化が神経細胞移動に与える影響を解析した。具体的には、GRABのノックダウンによる神経細胞移動の障害が、野生型GRAB、非リン酸化型GRAB変異体、もしくは擬リン酸化型GRAB変異体の共発現でレスキューできるのかを検証した。すると、野生型GRABを共発現させることで神経細胞移動の障害はレスキューされたが、非リン酸化型、もしくは擬リン酸化型の変異体ではレスキューされなかった。このことから、Cdk5によるGRABのリン酸化と、その脱リン酸化の両方が正常な大脳皮質形成に必要であることが示唆された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Cdk5 regulation of the GRAB-mediated Rab8-Rab11 cascade in axon outgrowth.2017

    • Author(s)
      Furusawa, K., Asada, A., Urrutia, P., Gonzalez-Billault, C., Fukuda, M. and Hisanaga, S. I.
    • Journal Title

      J. Neurosci.

      Volume: 37 Issue: 4 Pages: 790-806

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2197-16.2017

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Cdk5-dependent phosphorylation of GRAB, aguanine nucleotide exchange factor for Rab8, regulates axon outgrowth by directing Rab8A to Rab11A-positive endosomes2017

    • Author(s)
      K. Furusawa, A. Asada, P. Urrutia, C. Gonzalez‐Billaul, M. Fukuda, S. Hisanaga
    • Organizer
      American Society for Cell Biology 2016
    • Place of Presentation
      Moscone center
    • Year and Date
      2017-12-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cdk5 regulation of the GRAB-mediated Rab11-Rab8 cascade in axon outgrowth2017

    • Author(s)
      K. Furusawa, A. Asada, P. Urrutia, C. Gonzalez‐Billaul, M. Fukuda, S. Hisanaga
    • Organizer
      第60回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Cdk5-dependent phosphorylation of GRAB, a guanine nucleotide exchange factor for Rab8, regulates neuronal migration in the developing cerebral cortex2017

    • Author(s)
      K. Furusawa, A. Asada, P. Urrutia, C. Gonzalez‐Billaul, M. Fukuda, S. Hisanaga
    • Organizer
      ASCB EMBO 2017 Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Cdk5によるGRAB(Rab8GEF)のリン酸化は軸索伸長を制御する2016

    • Author(s)
      古澤孝太郎、淺田明子、福田光則、久永眞市
    • Organizer
      第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2016-09-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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