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神経軸索ガイダンス分子、セマフォリンの機能の研究

Research Project

Project/Area Number 20022018
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

加藤 裕教  Kyoto University, 生命科学研究科, 准教授 (50303847)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 根岸 学  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (60201696)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥7,600,000 (Direct Cost: ¥7,600,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Keywords脳・神経 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 発生・分化
Research Abstract

Plexinは神経軸索ガイダンス分子、セマフォリンの受容体であり、Semaphorin 4D(Sema4D)受容体のPlexin-B1がR-Rasに対するGAP活性を有し、その活性が海馬の神経細胞におけるSema4Dによる軸索の成長円錐の崩壌に必須であることを見出した。今年度我々は、Plexin-B1のGAP活性の基質となりうるGタンパク質がR-Ras以外に存在するかどうか検討を行った。その結果、Plexin-B1はR-Rasと同様にM-Rasに対してもGAP活性を示した。そこで脳におけるM-Rasの発現変化を確認したところ、大脳皮質神経細胞においてM-Rasは樹状突起の成長のおこる時期から発現の上昇がみられた。さらにshRNAによって大脳皮質神経細胞におけるM-Rasをノックダウンさせたところ、樹状突起の成長が抑制された。またM-Rasの常時活性型を過剰発現させると樹状突起の成長の促進がみられたことからM-Rasは樹状突起の発達に必要であることが示唆された。大脳皮質神経細胞をSema4D刺激すると内在性のM-Rasの活性が抑制され、それにともなって樹状突起の成長の抑制が観察された。またSema4D刺激による樹状突起成長の抑制作用はM-Rasの常時活性型の過剰発現によりみられなくなった。M-RasをノックダウンさせるとERKの活性が抑制されており、Sema4D刺激によっても抑制された。またSema4Dによる樹状突起成長の抑制はERKの一つ上流にあるMEK1の常時活性型の過剰発現によりみられなくなった。以上のことからSema4Dの受容体であるPlexin-B1はM-RasのGAPとして働き、M-Rasの活性を抑制し、さらに下流に存在するERK経路の活性化を抑制することによって樹状突起の成長を抑制することが明らかになった。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] RhoG promotes neural progenitor cell proliferation in mouse cerebral cortex.2009

    • Author(s)
      Fujimoto, S., Negishi, M., Katoh, H.
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell 20

      Pages: 4941-4950

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] β2-Chimaerin binds to EphA receptors and regulates cell migration.2009

    • Author(s)
      Takeuchi, S., Yamaki, N., Iwasato, T., Negishi, M., Katoh, H.
    • Journal Title

      FEBS Letters 583

      Pages: 1237-1242

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of dendrite growth by the Cdc42 activator Ziziminl/Dock9 in hippocampal neurons2009

    • Author(s)
      Kuramoto, K., Negishi, M., and Katoh, H
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience Research 87(in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Different requirement for Rnd GTPases of R-Ras GAP activity of plexin-C1 and plexin-D12009

    • Author(s)
      Uesugi, K., Oinuma, I., Katoh, H., and Negishi, M
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 284(in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dock4 regulates dendritic developMent in hippocampal neurons2008

    • Author(s)
      Ueda, S., Fujimoto, S.; Hiramoto, K., Negishi, M., and .Katoh, H
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience Research 86

      Pages: 3052-3061

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] β2-chimaerinはEph受容体と結合して細胞運動を抑制する2009

    • Author(s)
      竹内真吾、山木菜央、岩里琢治、根岸学、加藤裕教
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2009-10-24
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 樹状突起の形態形成におけるDockファミリーの役割2009

    • Author(s)
      加藤裕教、上田修平、倉本和也、藤本聡志、根岸学
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2009-09-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞運動におけるEph受容体によるRac活性制御2009

    • Author(s)
      加藤裕教
    • Organizer
      第61回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2009-06-02
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Dock4, an activator of Rac1 regulates dendritic development in hippocampal neurons2008

    • Author(s)
      上田修車、藤本聡志、平本聖、根岸学、加藤裕教
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会第81回日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場
    • Year and Date
      2008-12-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular decipherment of signal transduction of Piexin-C1 and Plexin-D12008

    • Author(s)
      上杉加奈美、生沼泉、加藤裕教、根岸学一
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会第81回日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場
    • Year and Date
      2008-12-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Ephexin4 binds to EphA2 and regulates cell migration2008

    • Author(s)
      山木菜央、根岸学、加藤裕教
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会第81回日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場
    • Year and Date
      2008-12-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] PI3K activity is required for the regulation of neural progenitor cell proliferation by RhoG2008

    • Author(s)
      藤本聡志、根岸学、加藤裕教
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会第81回日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場
    • Year and Date
      2008-12-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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