神経樹状突起内mRNA輸送・局所的翻訳による学習・記憶の分子機構
Project/Area Number |
16J07985
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Cell biology
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Research Institution | The Graduate University for Advanced Studies |
Principal Investigator |
大橋 りえ 総合研究大学院大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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Keywords | mRNA輸送 / 局所的翻訳 / RNG105 / Arf GEF, GAP / スパイン / AMPA受容体 / 樹状突起 / Arf制御因子 |
Outline of Annual Research Achievements |
神経樹状突起へのmRNA輸送および局所的翻訳は、シナプス強化ひいては長期記憶に重要であることが示唆されており、この分子機構の解明は記憶形成の理解進展において重要な課題である。本研究では、樹状突起へのmRNA輸送を担い、長期記憶に必須のRNA結合タンパク質RNG105に着目した。 これまでに、海馬樹状突起層に局在するmRNAの網羅的同定から、RNG105 の欠損により、Arf (ADP ribosylation factor) GEF, GAP mRNAの樹状突起層における局在が有意に低下することを見出した。また、神経初代培養系においてArf GEF/GAP mRNA群は各々、KCl刺激非依存的/依存的に樹状突起へ局在化し、これらmRNA群の樹状突起局在はRNG105欠損ニューロンで有意に低下した。 次に、神経初代培養細胞においてArf GEF, GAPをshRNAにより発現抑制させ、スパイン形成およびGluR1細胞表面発現への影響を解析した。その結果、特定のArf6,1 GEF, GAPの発現抑制により成熟型スパイン数・GluR1細胞表面発現が有意に低下した。一方、特定のArf6 GAPの発現抑制時には未成熟型スパイン数が増加した。これらの結果から、特定のArf6, 1 GEF, GAPはシナプス強化を正に制御し、別のArf6 GAPはシナプス強化を負に制御することが示唆された。以上より、Arf6, 1の活性・不活性型変換サイクルがシナプス強化に重要であり、また、Arf GEF, GAPの局所的翻訳はシナプス強化のみならずシナプス強弱の形成制御に関与するという新たな可能性が示唆された。 また、神経初代培養細胞におけるArf GEF, GAP mRNAの樹状突起への輸送解析から、輸送責任領域を同定した。更に、特定のArf6 GEF, GAPの輸送責任領域欠損マウス作製に着手した。
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Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] RNG105/Caprin1, an RNA granule protein for dendritic mRNA localization, is essential for long-term memory formation2017
Author(s)
Kei Nakayama, Rie Ohashi, Yo Shinoda, Maya Yamazaki, Manabu Abe, Akihiro Fujikawa, Shuji Shigenobu, Akira Futatsugi, Masaharu Noda, Katsuhiko Mikoshiba, Teiichi Furuichi, Kenji Sakimura, and Nobuyuki Shiina
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Journal Title
eLife
Volume: 6
Pages: 1-32
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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