Biological analysis of a novel axon guidance molecule, LOTUS/cep68

• Project/Area Number: 19300131
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 竹居 光太郎 Yokohama City University, 医学部, 准教授 (40202163)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 史雄 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (10262023)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): 五嶋 良郎 横浜市立大学, 医学部, 教授 (00153750)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000); Fiscal Year 2008: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2007: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
• Keywords: 軸索ガイダンス / 新規分子 / 細胞接着 / 神経突起伸長 / 生体生命情報学 / 脳・神経 / 発生・分化 / 遺伝子欠損マウス / 神経回路網形成

Research Abstract

神経回路網形成を司る新しい生体物質LOTUSを発見し、その物質の機能に関する解析を行った。LOTUSの結合分子としてNogo受容体(NgR1)を同定した。LOTUSとNgR1の結合は、嗅覚情報を担う神経回路網の2次投射路である嗅索と呼ばれる神経束を形成するのに重要な役割を担うことが判明した。更にこの結合は、細胞同士の接着を誘起し、網膜神経節細胞や脊髄後根神経節細胞といった神経細胞の神経突起伸長を促したり、神経再生阻害因子であるNogoとNgR1の結合を阻害したりすることが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Regulation of neurite outgrowth mediated by neuronal calcium sensor-1 and inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptor in nerve growth cones (2009)
  • Author(s): Iketani, M., Imaizumi, C., Nakamura, F., Jeromin, A., Mikoshiba, K., Goshima, Y., and Takei, K.
  • Journal Title: Neuroscience 163(3) Pages: 743-752
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein tyrosine phosphate SHP2 is involved in Semaphorin 4D-inducued axon repulsion (2009)
  • Author(s): Fuchikawa, T., Nakamura, F., Fukuda, N., Takei, K., and Goshima, Y.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Developmental changes in the regulation of calcium-dependent neurite outgrowth (2009)
  • Author(s): Arie, Y. Iketani, M., Takamatsu, K., Mikoshiba, K., Goshima, Y, and Takei, K.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 359 Pages: 11-15
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 光照射による分子機能阻害法 : 開発適用の歴史と新たな幕開け (2009)
  • Author(s): 竹居光太郎
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 53(3) Pages: 284-291
• [Journal Article] Dynactin is essential for growth cone advance (2008)
  • Author(s): Abe, T.K., Honda, T., Takei, K., Mikoshiba, K., Hoffman-Kim, D., Jay, D.G., and Kuwano, R
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 372 Pages: 418-422
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of spine development by semaphorin3A through cyclin-dependent kinase 5 phosphorylation of collapsing response mediator protein 1. (2007)
  • Author(s): Yamashita, N., Morita, A., Uchida, Y., Nakamura, F., Usui, H., Ohshima, T., Taniguchi, M., Honnorat, J., Thomasset, N., Takei, K., Takahashi, T., Kolattukudy, P., and Goshima, Y.
  • Journal Title: J. Neuroscience 27 Pages: 12546-12554
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Calcium-induced synergistic inhibition of a translational factor eEF2 in nerve growth cones (2007)
  • Author(s): Iizuka, A., Sengoku, K., Iketani, M., Nakamura, F., Sato, Y., Matsushita, M., Nairn, A.C., Takamatsu, K., Goshima, Y., and Takei, K.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 353 Pages: 244-250
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 光による分子ターゲティング法 : その簡便法の開発と適用 (2009)
  • Author(s): 竹居光太郎
  • Organizer: 日本顕微鏡学会バイオメディカルニューマイクロスコープ分科会 特別講演
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-03-17
• [Presentation] 新規軸索ガイダンス分子LOTUSのNogo受容体を介する細胞機能 (2009)
  • Author(s): 池谷真澄, 有江裕子, 山口めぐみ, 栗原裕司, 五嶋良郎, 竹居光太郎
  • Organizer: 第30回神経組織培養研究会
  • Place of Presentation: 湯河原
  • Year and Date: 2009-03-14
• [Presentation] Discovery of LOTUS, a novel molecule axon guidance molecule (2009)
  • Author(s): Sato, Y., Yamaguchi, M., Arie, Y., Iketani, M., Kurihara, Y., Sato, Y., Goshima, Y., and Takei, K.
  • Organizer: 生理研研究会「神経系の発生・分化・再生に関する研究の新展開」(第3回神経発生討論会)
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] Lateral olfactory formation by LOTUS, a novel molecule axon guidance molecule (2009)
  • Author(s): Yamaguchi, M., Sato, Y., Iketani, M., Arie, Y., Kurihara, Y., Nakamura, F., Kawasaki, T., Hirata, T., Goshima, Y., and Takei, K.
  • Organizer: 生理研研究会 神経系の発生・分化・再生に関する研究の新展開 (第3回神経発生討論会)
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] Promotion of neurite outgrowth mediated by LOTUS, a novel axon guidance molecule, and Nogo-66 receptor (2009)
  • Author(s): Kurihara, Y., Arie, Y., Yamaguchi, M., Iketani, M., Sato, Y., Nakamura, F., Kawasaki, T., Hirata, T., Goshima, Y., and Takei, K.
  • Organizer: 生理研研究会 神経系の発生・分化・再生に関する研究の新展開 (第3回神経発生討論会)
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] Expression pattern of LOTUS, a novel axon guidance molecule in developing mouse brain (2009)
  • Author(s): Iketani, M., Yamaguchi, M., Arie, Y., Kurihara, Y., Yamashita, N., Sato, Y., Goshima, Y., and Takei, K.
  • Organizer: 生理研研究会 神経系の発生・分化・再生に関する研究の新展開 (第3回神経発生討論会)
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] Discovery LOTUS, a novel molecule axon guidance molecule (2009)
  • Author(s): Sato, Y., Yamaguchi, M., Arie, Y., Iketani, M., Kurihara, Y., Sato, Y., Goshima, Y., Takei, K.
  • Organizer: 生理研研究会神経系の発生・分化・再生に関する研究の新展開(第3回神経発生討論会)
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] Lateral olfactory formation by LOTUS, a novel molecule axon guidance molecule (2009)
  • Author(s): Yamaguchi, M., Sato, Y., Iketani, M., Arie, Y., Kurihara, Y., Nakamura, F., Kawasaki, T., Hirata, T., Goshima, Y., Takei, K.
  • Organizer: 生理研研究会神経系の発生・分化・再生に関する研究の新展開(第3回神経発生討論会)
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] Promotion of neurite outgrowth mediated by LOTUS, a novel axon guidance molecule, and Nogo-66 receptor (2009)
  • Author(s): Kurihara, Y., Arie, Y., Yamaguchi, M., Iketani, M., Sato, Y., Nakamura, F., Kawasaki, T., Hirata, T., Goshima, Y., Takei, K.
  • Organizer: 生理研研究会神経系の発生・分化・再生に関する研究の新展開(第3回神経発生討論会)
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] Expression pattern of LOTUS, a novel axon guidance molecule in developing mouse brain (2009)
  • Author(s): Iketani, M., Yamaguchi, M., Arie, Y., Kurihara, Y., Yamashita, N., Sato, Y., Goshima, Y., Takei, K.
  • Organizer: 生理研研究会神経系の発生・分化・再生に関する研究の新展開(第3回神経発生討論会)
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] 嗅索形成における新規軸索ガイダンス分子LOTUSの機能解析 (2008)
  • Author(s): 池谷真澄, 山口めぐみ, 有江裕子, 五嶋良郎, 竹居光太郎
  • Organizer: 2008年度生理研研究会シナプス研究会
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2008-12-08
• [Presentation] 嗅索形成における新規軸索ガイダンス分子LOTUSの機能解析 (2008)
  • Author(s): 池谷真澄, 山口めぐみ, 有江裕子, 五嶋良郎, 竹居光太郎
  • Organizer: 2008年度生理研研究会 シナプス研究会
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] 光照射による分子機能阻害法 : 簡便法の開発と適用 (2008)
  • Author(s): 竹居光太郎
  • Organizer: 第49回日本組織化学会総会全国学術学会
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2008-10-06
• [Presentation] 光照射による分子機能阻害法 : 簡便法の開発と適用 (2008)
  • Author(s): 竹居光太郎
  • Organizer: 第49回日本組織化学会総会全国学術学会, 企画ワークショップ「新たなイメージング技術とタンパク機能解析法」
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2008-10-06
• [Presentation] (2008)終脳器官培養系における嗅索形成を司る新規機能分子の解析 (2008)
  • Author(s): 山口めぐみ, 佐藤泰史, 池谷真澄, 有江裕子, 五嶋良郎, 竹居光太郎
  • Organizer: 第29回神経組織培養研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-09-20
• [Presentation] 終脳器官培養系における嗅索形成を司る新規機能分子の解析 (2008)
  • Author(s): 山口めぐみ, 佐藤泰史, 池谷真澄, 有江裕子, 五嶋良郎, 竹居光太郎
  • Organizer: 第29回神経組織培養研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-09-20
• [Presentation] Expression pattern of LOTUS, a novel molecule serving for neural circuit formation (2008)
  • Author(s): Iketani, M., Sato, Y., Yamaguchi, M., Arie, Y., Kaneko-Sekiguchi, H., Nakamura, F., Goshima, Y., and Takei, K.
  • Organizer: 第51回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2008-09-13
• [Presentation] Identification of LOTUS, a novel molecule serving for neural circuit formation (2008)
  • Author(s): Sato, Y., Yamaguchi, M., Iketani, M., Arie, Y., Nakamura, F., Kawasaki, T., Hirata, T., Goshima, Y., and Takei, K.
  • Organizer: 第51回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2008-09-13
• [Presentation] Characterization of LOTUS, novel molecule serving for neural circuit formation, with Nogo-66 receptor (2008)
  • Author(s): Arie, Y., Yamaguchi, M., Sato, Y., Iketani, M., Kaneko-Sekiguchi, H., Nakamura, F., Mizuki, N., Goshima, Y. and Takei, K.
  • Organizer: 第51回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2008-09-13
• [Presentation] (2008) Functional analysis of the receptor for LOTUS, a novel molecule serving for neural circuit formation (2008)
  • Author(s): Yamaguchi, M., Sato, Y., Ikeani, M., Arie, Y., Kaneko-Sekiguchi, H., Nakamura, F., Goshima, Y., and Takei, K.
  • Organizer: 第51回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2008-09-13
• [Presentation] Functional analysis of the receptor for LOTUS, a novel molecule serving for neural circuit formation (2008)
  • Author(s): Yamaguchi, M., Sato, Y., Ikeani, M., Arie, Y., Kaneko-Sekiguchi, H., Nakamura, F., Goshima, Y., Takei, K.
  • Organizer: 第51回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2008-09-13
• [Presentation] Functional screen combining fluorophore-assisted light inactivation and organotypic cultures of the developing brain (2008)
  • Author(s): Takei, K., Yamaguchi, M., Sato, Y., Iketani, M., Arie, Y., and Goshima, Y.
  • Organizer: 第51回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2008-09-12
• [Presentation] Identification and functional analysis of a novel axon guidance molecule involved in lateral olfactory tract formation (2008)
  • Author(s): Sato, Y., Yamaguchi, M.,Iketani, M., Arie, Y., Nakamura, F., Kawasaki, T., Hirata, T., Goshima, Y. and Takei, K.
  • Organizer: 第60回日本細胞生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2008-06-29
• [Presentation] Identification and functional analysis of a novel axon guidance molecule involved in lateral olfactory tract formation. (2008)
  • Author(s): 5)Sato, Y., Yamaguchi, M., Iketani, M., Arie, Y., Nakamura, F., Kawasaki, T., Hirata, T., Goshima, Y., Takei, K.
  • Organizer: 日本細胞生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2008-06-29
• [Presentation] 局所タンパク合成による成長円錐の運動制御 (2007)
  • Author(s): 竹居光太郎
  • Organizer: 第112回日本解剖学会総会全国学術学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-03-27
• [Presentation] 培養細胞における時空間的・選択的分子機能阻害法の適用とその応用 (2007)
  • Author(s): 竹居光太郎
  • Organizer: 第26回神経組織培養研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-03-03
• [Patent(Industrial Property Rights)] (2009)
  • Inventor(s): 竹居光太郎, 五嶋良郎, 中村史雄
  • Industrial Property Rights Holder: 神経突起伸長促進剤, 公立大学法人横浜市立大学
  • Filing Date: 2009-02-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] 神経突起伸長促進剤 (2009)
  • Inventor(s): 竹居光太郎, 五嶋良郎, 中村史雄
  • Industrial Property Rights Holder: 公立大学法人横浜市立大学
  • Industrial Property Number: 2009-036140
  • Filing Date: 2009-02-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] (2008)
  • Inventor(s): 鶴田仁志, 田崎剛, 竹居光太郎
  • Industrial Property Rights Holder: 細胞培養基板, クラレ, 公立大学法人横浜市立大学
  • Filing Date: 2008-03-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] (2007)
  • Inventor(s): 竹居光太郎, 佐藤泰史, 五嶋良郎, 中村史雄
  • Industrial Property Rights Holder: 神経突起伸長制御タンパク質, 公立大学法人横浜市立大学
  • Filing Date: 2007-02-07