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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 20022029
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) 鳥山 道則  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 研究員 (90457151)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000)
Fiscal Year 2009: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
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
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。
本年度は、Singar1をリン酸化するリン酸化酵素のスクリーニングを行い、GSK3betaとJNKがin vitroにおいてSingar1をリン酸化することがわかり、いくつかのリン酸化部位を同定した。GSK3betaとJNKは神経極性を制御することが報告されており、Singar1の機能を調節する可能性が示唆された。また、Singar1のノックアウトマウスの作成を行い、現在キメラマウスを得ている。一方、過剰発現によって過剰軸索形成を促進するShootin1に関しては、これまでその存在が示唆されていながら正体がわかっていなかった神経軸索伸長を引き起こすクラッチ分子であることがわかった。クラッチ分子は成長円錐の先端で重合するアクチンフィラメントを細胞接着分子につなぎとめて、成長円錐を前方移動させる分子である。また、Shootin1はリン酸化を受け、リン酸化が軸索伸長を正に制御することも分かってきた。このことからShootin1が細胞外シグナルの存在下で軸索伸長の調節に関与する可能性が示唆された。以上の結果から、軸索形成を正に制御するShootin1と負に制御するSingar1の作用のバランスが過剰な軸索の形成を抑制する重要な因子の一つと考えられ、今後更なる解析を進めたい。

Report

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

    (15 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Proteomics analysis of temporal changes in axonal proteins during maturation2010

    • Author(s)
      Yamatani, H., Kawasaki T., Mita S., Inagaki N. Hirata T.
    • Journal Title

      Dev.Neurobiol. (印刷中)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ニューロンにはアクソンは1本しかないのか?2010

    • Author(s)
      鳥山道則、稲垣直之
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience 28

      Pages: 113-113

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] Shootin1 interacts with actin retrograde flow and Ll-CAM to pro mote axon outgrowth2008

    • Author(s)
      Shimada, T., Toriyama, M., Uemura, K., Kamiguchi, H :, Sugiura, T., Watanabe, N. and Inagaki, N.
    • Journal Title

      J. Cell Biol 181

      Pages: 817-829

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 神経細胞の対称性の破れに関与するポジティヴフィードバックループ2009

    • Author(s)
      稲垣直之
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-10-24
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経極性の安定化に関与する新規分子Singar1の作用機構の解析2009

    • Author(s)
      中澤瞳、佐田忠行、森達也、福田光則、稲垣直之
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-10-24
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] クラッチ分子Shootin1による神経突起伸長機構の解析2009

    • Author(s)
      鳥山道則、島田忠之、上口裕之、杉浦忠男、渡邊直樹、稲垣直之
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] プロテオミクスと数理解析から見えてきた神経細胞が極性を獲得する仕組み2009

    • Author(s)
      稲垣直之
    • Organizer
      第56回日本生化学会近畿支部会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2009-07-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Shootin1による神経突起長の計測と神経突起伸長の促進は神経極性形成を誘導する2009

    • Author(s)
      鳥山道則、作村諭一、島田忠之、石井信、稲垣直之
    • Organizer
      第61回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-06-02
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ShootiR1を介した神経細胞の非対称性獲得2009

    • Author(s)
      稲垣直之
    • Organizer
      シンポジウム「システム生物学による機能解剖学」第114回日本解剖学会総会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] A neurite-length sensing system involved in neuronal symmetry breaking2008

    • Author(s)
      Inagaki, N.
    • 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シンポジウム、神経細胞と極性
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Shootin1による神経突起計測および神経突起伸長の促進は神経極性形成を誘導する2008

    • Author(s)
      鳥山道則、作村諭一、島田忠之、石井信、稲垣直之
    • 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
    • Year and Date
      2008-12-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Shoohn1は成長円錐のアクチンフィラメント求心性流動と細胞接着分子L1-CAMとを連結することによって神経軸索伸長を促進する2008

    • Author(s)
      島田忠之、鳥山道則、上口裕之、杉浦忠男、渡邊直樹、稲垣直之
    • Organizer
      第60回日本細胞生物学会大会ミニシンポジウム細胞突起の形成と発達のメカニズム
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-06-29
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Book] Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology2009

    • Author(s)
      Mori T., Inagaki N., Kamiguchi H.
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      Springer-Verlag
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

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

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

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

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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

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