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神経分化と機能制御における膜輸送の役割

Research Project

Project/Area Number 20022030
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

白根 道子  Kyushu University, 生体防御医学研究所, 准教授 (90398082)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中山 敬一  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80291508)
Project Period (FY) 2008 – 2010
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神経細胞分化 / 神経管形成 / 神経疾患 / 小胞膜輸送 / タンパク質複合体 / Protrudin / FKBP38
Research Abstract

本研究では、神経細胞の分化、移動、構築、機能制御における、膜輸送制御複合体のFKBP38-Protrudinによる作用機序を解明するために、以下の研究を行った。ヒトの神経管形成不全や遺伝性痙性対麻痺などの神経疾患の病因への関与を解明し、治療への応用を目指した解析を行った。
上記目的のために、プロトルーディンノックアウトマウスを作製した。そのマウスを用い、神経細胞における膜輸送の異常、脂質分布の異常、神経疾患の発症、神経・グリア接着の異常について解析した。そして小胞膜輸送制御の神経疾患との関連を解析した。
そしてプロトルーディンを介した輸送システムが樹状突起スパインにおいても重要であること、およびそのシステムに関与する新たなシグナル脂質を発見した。プロトルーディンはFYVEドメインという脂質結合モチーフを有している。典型的なFYVEドメインはイノシトールリン脂質のPI(3)Pと特異的に結合することが知られているが、プロトルーディンのFYVEドメインは意外なことに硫酸化糖脂質と結合した。そして、樹状突起スパインにおいて膜融合促進に働くことがわかった。
近年、樹状突起スパインにおいてRab11-positive recycling endosomeがAMPA receptorの輸送に重要との報告がなされているが、プロトルーディンはRab11の制御分子であることから、プロトルーディンノックアウトマウスを用いてAMPA receptorの輸送の異常を調べたところ、輸送不全が認められた。よって、プロトルーディンは、Rab11と硫酸化糖脂質との結合により、小胞膜の融合と輸送を制御し、AMPA receptorの輸送を促進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

    (9 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Promotion of neurite extension by protrudin requires its interaction with VAMP-associated protein(VAP)2009

    • Author(s)
      Saita, S., Shirane, M., Nakayama, K.I.
    • Journal Title

      J.Biol. Chem. 284

      Pages: 13766-13777

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CHD8 suppresses p53-mediated apoptosis through histone H1 recruitment during early embrvogenesis2009

    • Author(s)
      Nishiyama, M., et.al., and Nakayama, K.I
    • Journal Title

      Nature Cell Biol 11

      Pages: 172-182

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Promotion of neurite extension by protrudin requires its interaction with VAMP-associated nrotein(VAP)2009

    • Author(s)
      Saita, S., Shirane, M., and Nakayama, K.I
    • Journal Title

      J. Biol. Chem (in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of apoptosis and neurite extension by FKBP38 is reauired for neural tube formation in the mouse2008

    • Author(s)
      Shirane M., Ogawa M., Motoyama J., Nakayama KI
    • Journal Title

      Genes Cells 13

      Pages: 635-651

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Protrudin依存的小胞輸送によるシナプス制御と神経障害2009

    • Author(s)
      白根道子、中山敬一
    • Organizer
      MBSJO9
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-08-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Protrudinの脂質結合を介した神経機能制御への関与 : Protrudinノックアウトマウスからの知見2008

    • Author(s)
      白根道子
    • Organizer
      BMB2008
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-12
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Book] メンブレントラフィックの奔流(蛋白質核酸酵素Vb1.53No.16)リサイクリング小胞輸送による神経突起形成の機構2008

    • Author(s)
      白根道子
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      共立出版
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.bioreg.kyushu-u.ac.jp/saibou/index.html

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.bioreg.kyushu-u.ac.jp/saibou/index.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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

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