Morphofunctional analyses of membrane skeletal proteins using MPP family gene mutant mice

• Project/Area Number: 16K08463
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General anatomy (including histology/embryology)
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: Terada Nobuo 信州大学, 学術研究院保健学系, 教授 (60293461)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 末梢神経 / 膜骨格 / 髄鞘 / 蛋白複合体 / 足場蛋白 / 接着分子 / プロテイン４．１ / ミエリン / 細胞内シグナル / 末梢神経系 / 凍結技法 / 細胞膜 / シグナル伝達 / 膜骨格蛋白

Outline of Final Research Achievements

Under 4.1G deficiency, cell adhesion molecule (CADM)4, membrane palmitoylated protein (MPP)6, and Lin7 were disappeared in Schmidt-Lanterman incisures in peripheral nervous system (PNS) myelinated nerve fivers. 4.1G-deficient mouse had impairment of moter activity with decreased nerve conduction velocity. We produced novel MPP6-deficient mice, showing disappearnce of Lin7 as well as remaining of 4.1G and CADM4.
Thus, process of the 4.1G-CADM4-MPP6-Lin7 molecular complex in PNS was clarified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

末梢神経における4.1G蛋白複合体に新たにシグナル蛋白であるLin7を含み、4.1GがMPP6とCADM4と合わせてその輸送も主導することが明らかとなり、さらに4.1G欠損における形態と生理機能にも異常を認めたことから、4.1Gの複合体蛋白の運搬と局在化による髄鞘形成への制御の役割が示唆された。
ヒト末梢神経系にもCADM4や4.1Gが存在していることから、マウスで見出している膜骨格構造の破綻が、ヒトのシャルコー・マリー・トゥース病の原因や病態を解明する一助となることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Electron microscopic observation of photoreceptor cells in directly inserted anesthetized Drosophila into a high-pressure freezing unit (2019)
  • Author(s): Terada H, Saitoh Y, Kametani K, Sakaguchi M, Sakamoto T, Kamijo A, Terada N
  • Journal Title: Microsc Res Tech Volume: 82 Issue: 3 Pages: 244-249
  • DOI: 10.1002/jemt.23166
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The membrane palmitoylated protein, MPP6, is involved in myelin formation in the mouse peripheral nervous system (2018)
  • Author(s): Saitoh Yurika、Kamijo Akio、Yamauchi Junji、Sakamoto Takeharu、Terada Nobuo
  • Journal Title: Histochemistry and Cell Biology Volume: 151 Issue: 5 Pages: 385-394
  • DOI: 10.1007/s00418-018-1745-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Improved Serial Sectioning Techniques for Correlative Light-Electron Microscopy Mapping of Human Langerhans Islets (2018)
  • Author(s): Saitoh S, Ohno N, Saitoh Y, Terada N, Shimo S, Aida K, Fujii H, Kobayashi T, Ohno S.
  • Journal Title: ACTA HISTOCHEMICA ET CYTOCHEMICA Volume: 51 Issue: 1 Pages: 9-20
  • DOI: 10.1267/ahc.17020
  • NAID: 130006405037
  • ISSN: 0044-5991, 1347-5800
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Deficiency of a membrane skeletal protein, 4.1G, results in myelin abnormalities in the peripheral nervous system. (2017)
  • Author(s): Saitoh Y, Ohno N, Yamauchi J, Sakamoto T, Terada N.
  • Journal Title: Histochem Cell Biol Volume: 148 Issue: 6 Pages: 597-606
  • DOI: 10.1007/s00418-017-1600-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neuregulin-1 type III knockout mice exhibit delayed migration of Schwann cell precursors. (2017)
  • Author(s): Miyamoto Y, Torii T, Tanoue A, Kawahara K, Arai M, Tsumura H, Ogata T, Nagao M, Terada N, Yamamoto M, Takashima S, Yamauchi J
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communication, Volume: 486 Issue: 2 Pages: 506-513
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.03.074
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] シュミット・ランターマン切痕の膜骨格蛋白による構造と機能への役割（総説）「特集；末梢ミエリンの機能形態とその異常」 (2017)
  • Author(s): 齊藤百合花、大野伸彦、山内淳司、寺田信生
  • Journal Title: Peripheral Nerve Volume: 28 Pages: 2-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Renaissance of morphological studies: the examination of functional structures in living animal organs using the in vivo cryotechnique. (2016)
  • Author(s): Ohno S, Saitoh Y, Ohno N, Terada N
  • Journal Title: Anatomical Science International Volume: 92 Issue: 1 Pages: 55-78
  • DOI: 10.1007/s12565-016-0355-9
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Involvement of membrane skeletal molecules in the Schmidt-Lanterman incisure in Schwann cells. (2016)
  • Author(s): Terada N, Saitoh Y, Kamijo A, Ohno S, Ohno N.
  • Journal Title: Med Mol Morphol Volume: - Issue: 1 Pages: 5-10
  • DOI: 10.1007/s00795-015-0125-0
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Immunohistochemical study of the membrane skeletal protein, membrane protein palmitoylated 6 (MPP6), in the mouse small intestine. (2016)
  • Author(s): Kamijo A, Saitoh Y, Ohno N, Ohno S, Terada N.
  • Journal Title: Histochem Cell Biol. Volume: - Issue: 1 Pages: 81-92
  • DOI: 10.1007/s00418-015-1374-7
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] シグナル蛋白membrane protein palmitoylated-6のマウス末梢神経における役割の検討 (2018)
  • Author(s): 齊藤百合花,寺田信生
  • Organizer: 第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [Presentation] 高圧凍結技法による生きた状態を反映したDrosophila視細胞の電子顕微鏡観察 (2018)
  • Author(s): 寺田仁美,齊藤百合花,亀谷清和，坂口雅彦,寺田信生
  • Organizer: 第74回日本顕微鏡学会学術講演会
• [Presentation] マウス末梢神経における膜骨格4.1G結合シグナル蛋白機能の検討 (2018)
  • Author(s): 齊藤百合花,寺田信生
  • Organizer: 第59回日本組織細胞化学会総会・学術集会
• [Presentation] マウス精細管における膜骨格蛋白4.1G-MPP6に対するシグナル蛋白Lin7ファミリーの局在と関連性の検討 (2018)
  • Author(s): 上條明生,齊藤百合花,寺田信生
  • Organizer: 第59回日本組織細胞化学会総会・学術集会
• [Presentation] 膜骨格蛋白membrane protein palmitoylated-6(MPP6)欠損マウス末梢神経系の検討 (2018)
  • Author(s): 寺田信生,齊藤百合花,上條明生
  • Organizer: 第78回日本解剖学会中部支部学術集会
• [Presentation] 新規シグナル蛋白を含む膜骨格4.1G蛋白複合体のマウス末梢神経における役割の解析 (2017)
  • Author(s): 齊藤百合花、寺田信生
  • Organizer: 第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 長崎（長崎大学坂本キャンパス）
  • Year and Date: 2017-03-29
• [Presentation] Function of a membrane skeletal protein, 4.1G, in myelin formation in the peripheral nervous system. (2017)
  • Author(s): Terada N, Saitoh Y, Ohno N, Yamauchi J, Sakamoto T
  • Organizer: The 12th China-Japan Joint Seminar on Histochemistry and Cytochemistry, Zhangjiakou, Hebei, China,
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 膜骨格蛋白4.1Gによるシグナル蛋白Lin7へのマウス末梢神経における役割 (2017)
  • Author(s): 寺田信生、齊藤百合花
  • Organizer: 第49回日本臨床分子形態学会総会・学術集会、岐阜
• [Presentation] マウス末梢神経における膜骨格蛋白複合体4.1G-CADM4-MPP6-Lin7の役割の検討 (2017)
  • Author(s): 齊藤百合花、寺田信生
  • Organizer: 第58回日本組織細胞化学会総会・学術集会、愛媛
• [Presentation] 新規シグナル蛋白を含む膜骨格4.1蛋白複合体のマウス末梢神経における役割検討 (2017)
  • Author(s): 齊藤百合花、寺田信生
  • Organizer: 第112回日本解剖学会総会・全国学術集会、長崎
• [Presentation] 膜骨格蛋白4.1G欠損マウスの末梢神経における機能と形態変化の検討 (2016)
  • Author(s): 齊藤百合花、寺田信生
  • Organizer: 第76回日本解剖学会中部支部学術集会
  • Place of Presentation: 松本（信州大学医学部附属病院）
  • Year and Date: 2016-10-08
• [Presentation] 膜骨格蛋白4.1G欠損による末梢神経における機能と形態の検討 (2016)
  • Author(s): 齊藤百合花、大野伸彦、山内淳司、寺田信生
  • Organizer: 第57回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 三鷹（杏林大学井の頭キャンパス）
  • Year and Date: 2016-09-03
• [Presentation] Membrane skeletal protein complex, 4.1G-MPP6-Src-CADM4, in peripheral nerve Schwann cells (2016)
  • Author(s): Terada N, Saitoh Y, Ohno N
  • Organizer: 第39回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜（パシフィコ横浜）
  • Year and Date: 2016-07-21
• [Book] In vivo cryotechnique in biomedical research and application for bioimaging of living animal organs (2016)
  • Author(s): Ohno S, Ohno N, Terada N (Editors)
  • Total Pages: 300
  • Publisher: Springer
• [Remarks] 信州大学医学部保健学科 教員紹介
  • URL: http://www.shinshu-u.ac.jp/faculty/medicine/health/professor/nobuoterada.html