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神経細胞が過剰な軸索の形成を抑制する分子機構の解析

Research Project

Project/Area Number 18022028
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

稲垣 直之  Nara Institute of Science and Technology, バイオサイエンス研究科, 准教授 (20223216)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 島田 忠之  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 特任助教 (80379552)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥8,600,000 (Direct Cost: ¥8,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥4,400,000 (Direct Cost: ¥4,400,000)
Keywords軸索 / 樹状突起 / 極性 / Singar / 神経回路 / 神経細胞 / 再生医療 / ノックアウトマウス / プロテオミクス / PI 3-kinase
Research Abstract

神経細胞は通常1本の軸索と複数の樹状突起を有し神経極性を形成する。しかしながら、神経細胞が極性形成の過程でいかにして1本のみの軸索を形成しそれを維持することができるのか、その分子メカニズムはわかっていない。本研究では、我々が最近同定した新規脳特異タンパク質Single Axon Related(Singar)1の機能と分子メカニズムを中心に解析することにより、「神経細胞が、発生の過程でいかにして確実に1本の軸索を形成し、これを神経回路内で維持することができるのか」という問題の解明を目指す。前年度までの研究から、神経極性形成過程の培養海馬神経細胞のSingarをRNAiで発現抑制すると過剰な軸索が形成され、また、Singar1を過剰発現した場合はShootin1による過剰軸索の形成が抑制され、逆にSingar1の発現を抑制した場合はShootin1による過剰軸索の形成が促進されたことから、Singar1が神経極性形成過程で神経細胞の過剰な軸索の形成を特異的に抑制して正常な神経回路の形成・維持に重要な役割を果たすものと考えられる。
本年度は、Singar1分子作用機構を明らかにするため、Singar1と相互作用する分子の探索を進め、複数の候補分子を同定した。また、Singarがリン酸化を受けることも明らかとなり、いくつかのリン酸化酵素とリン酸化部位を同定した。さらにSingar1ノックアウトマウスの作成をスタートし、Singar1のノックアウトされたES細胞の作成に成功している。今後は、これらの研究成果を発展させ、Singar1の脳内機能とその分子メカニズムを重点的に解析することにより、「神経細胞が、発生の過程でいかにして確実に1本の軸索を形成し、これを神経回路内で維持することができるのか」という基本的な問題の解明を目指す。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Singar1, a Novel Run Domain-containing Protein, Suppresses Formation of Surplus Axons for Neuronal Polarity.2007

    • Author(s)
      Mori, T., Wada, T., Suzuki, T., Kubota, Y., Inagaki, N.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 282

      Pages: 19884-19893

    • NAID

      120005830839

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 神経極性形成とShootin1のフィードバックループ2007

    • Author(s)
      稲垣直之, 鳥山道則, 島田忠之
    • Journal Title

      生化学 79

      Pages: 799-802

    • NAID

      10019550731

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Preferential localization of rat GAPDS on the ribs of fibrous sheath of sperm flagellum and its expression during flagellar formation2007

    • Author(s)
      Tanii I., et al.
    • Journal Title

      Acta Histochem. Cytochem. 40

      Pages: 19-26

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Shootin1による神経細胞の対称性破壊と極性形成2007

    • Author(s)
      稲垣直之, 鳥山道則, 島田忠之
    • Journal Title

      脳21 10

      Pages: 107-109

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Shootin1 : a protein involved in organization of an asymmetric signal for neuronal polarization2006

    • Author(s)
      Toriyama M., et al.
    • Journal Title

      J. Cell Biol. 175

      Pages: 147-157

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Proteomic identification of a novel isoform of collapsin response mediator protein (CRMP-2) in spinal nerves peripheral to dorsal root ganglia2006

    • Author(s)
      Katano T., et al.
    • Journal Title

      Proteomics 6

      Pages: 6085-6094

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Vimentin-Ser82 as a memory phosphorylation site in astrocyte2006

    • Author(s)
      Oguri T., et al.
    • Journal Title

      Genes to Cells 11

      Pages: 531-540

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規タンパク質ShootinalとSingarlによる神経極性形成の制御2007

    • Author(s)
      稲垣直之, 鳥山道則, 島田忠之, 森達也
    • Organizer
      第30回 日本分子生物学会・第80回 日本生化学会合同大会ワークションップ、From shape to function:ニューロンの形態形成と可塑性を司る分子基盤
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Shootin1と神経突起伸長のPositive feedback loopによる神経極性形成機構2007

    • Author(s)
      鳥山道則, 作村諭一, 浅野卓也, 島田忠之, 稲垣直之
    • Organizer
      第30回 日本分子生物学会・第80回 日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規タンパク質Shootin1は、F-actinの求心的移動とL1-CAMを連結することで神経突起伸長を促進する2007

    • Author(s)
      島田忠之, 鳥山道則, 上口裕之, 杉浦忠男, 渡辺直樹, 稲垣直之
    • Organizer
      第30回 日本分子生物学会・第80回 日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] プロテオミクスを用いた神経回路網形成の分子機構の解析2007

    • Author(s)
      稲垣直之
    • Organizer
      第57回 日本電気泳動学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-06-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Shootin1 Transmits Driving Force of F-actin Flow to L1-CAM for Neurite Elongation2007

    • Author(s)
      Shimada, T., Toriyama, M., Uemura K., Sugiura, T., Watanabe, N., Kamiguchi, H., Inagaki, N.
    • Organizer
      47th Annual Meeting of the American Society for Cell Biology
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Quantitative Analysis of Shootinal and neurite elongation2007

    • Author(s)
      Asano, T., Toriyama, M., Inagaki, N., Sakumura, Y., Ishii, S.
    • Organizer
      Neuro2007 第30回日本神経科学大学
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] Neuronal Process Outgrowth., In Lajtha F.W. (ed): Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology

    • Author(s)
      Mori T., Inagaki N., Kamiguchi H.
    • Publisher
      Springer-Verlag, Berlin(印刷中)
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://bsw3.naist.jp/itoh/home/oldhome/contents/inagaki/shoukai_inagaki.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Singarの発現または機能の抑制による神経軸索の形成・伸長と神経再生への応用2006

    • Inventor(s)
      稲垣直之, 森達也, 小原収, 長瀬隆弘
    • Industrial Property Rights Holder
      奈良先端科学技術際学院大学, かずさDNA研究所
    • Filing Date
      2006-10-26
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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