動物個体におけるＲａｂ３５の多彩な生理機能とその制御機構の解明

• Project/Area Number: 16J11714
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 前島 郁子 群馬大学, 生体調節研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: Rab35 / メンブレントラフィック / 大脳皮質層形成 / 胚発生 / 脳機能

Outline of Annual Research Achievements

低分子量GTPase Rabファミリータンパク質Rab35は、線虫において、リサイクリング経路の選択的輸送制御因子として同定された。これまでに、選択的リサイクリング経路の制御に加え、細胞分裂、アクチン重合、神経発生、神経突起伸長、エクソソーム分泌や免疫シナプス形成など様々な機能をもつことが知られている。また、その機能不全はコレステロール代謝、神経変性疾患及び癌に関与することが示唆されているが、Rab35による多様な細胞機能の制御機構及び哺乳動物個体における生理機能は明らかとなっていない。そこで本研究課題では全身性もしくは組織特異的Rab35欠損マウスを作製・解析することで、哺乳動物個体におけるRab35の生理機能とその制御機構の解明を目指した。
作製した全身性Rab35欠損マウスが発生初期に胎生致死となることを見出し、Rab35がマウス胚発生に必須の因子であることを明らかにした。また、培養細胞ではRab35が神経突起伸長に必須の役割を果たすことから、神経系特異的Rab35欠損マウスを作製したところ、このコンディショナルノックアウトマウスでは大脳皮質層構造形成にマクロレベルでの異常は見当たらなかった。前年度実施した行動解析バッチに加えて追加の関連行動試験を行ったところ、神経系特異的Rab35欠損マウスは低不安傾向と協調運動機能障害を示した一方、新規環境下における自発活動量は正常であった。以上の結果から、我々の作製した神経系特異的Rab35欠損マウスでは大脳皮質層構造は保たれている一方、不安や協調運動機能など一部の脳機能にRab35が関与していることが明らかとなった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Research Products

• [Journal Article] Rer1-mediated quality control system is required for neural stem cell maintenance during cerebral cortex development (2018)
  • Author(s): Taichi Hara, Ikuko Maejima, Tomoko Akuzawa, Rika Hirai, Hisae Kobayashi, Satoshi Tsukamoto, Mika Tsunoda, Aguri Ono, Shota Yamakoshi, Satoshi Oikawa and Ken Sato
  • Journal Title: PLoS Genetics Volume: 14(9) Issue: 9 Pages: e1007647-e1007647
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1007647
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 哺乳動物個体における低分子量GTPase Rab35の機能解析 (2018)
  • Author(s): 前島郁子, 古泉博之, 阿久澤共子, 平井里香, 小林久江, 磯部いの八, 榎本和生, 原太一, 佐藤健
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会年会
• [Presentation] 哺乳動物個体における低分子量GTPase Rab35の生理機能の解明 (2017)
  • Author(s): 前島郁子, 阿久澤共子, 平井里香, 小林久江, 磯部いの八, 原太一, 佐藤健
  • Organizer: ConBio2017