• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Functional analysis of NPY2R and 5R in primary cilia

Research Project

Project/Area Number 21K06249
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Kobayashi Yuki  広島大学, 統合生命科学研究科(総), 特定准教授 (80736421)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords一次繊毛 / GPCR / NPYR / Gタンパク質共役型受容体 / 神経ペプチドY / 摂食 / ニューロペプチドY / NPY2R / NPY5R
Outline of Research at the Start

一次繊毛は、細胞が一本のみ保有する不動のオルガネラであり、その攪乱は肥満など様々な疾患と結びつく。これまで生命現象の根幹を担う細胞内シグナルの解析は、細胞膜上に発現した受容体を介して研究が進められてきた。しかし近年、摂食に関与する複数のGタンパク質共役型受容体(GPCR)が細胞膜ではなく、一次繊毛膜特異的に発現するという報告がなされた。そこで申請者は、一次繊毛局在型GPCRの生理機能を真に解明するために、「一次繊毛に局在する受容体の特徴的なシグナル経路」に着目した。本申請では、一次繊毛を保有する特殊な培養細胞を用いて、摂食・エネルギー代謝機構解明のブレイクスルーを目指す。

Outline of Final Research Achievements

The primary cilium, an organelle that most cells possess only one cilium, has been forgotten for nearly 100 years because of its immobility. Recently, several G protein-coupled receptors (GPCRs) have been reported to localize on the primary ciliary membrane rather than on the plasma membrane. Since the primary cilia are physically separated from the cytoplasm, it is possible that the primary cilia-specific behavior of GPCRs (intracellular signaling) occurs in the primary cilia. In this application, we focused on neuropeptide Y (NPY) receptors involved in feeding. We found that NPY2R and NPY5R are expressed specifically in primary cilia, and that they shorten primary cilia in response to NPY. In addition, they found that the same phenomenon occurs in vivo.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで生命現象の根幹を担う細胞内シグナルの解析は、細胞膜上に発現した受容体を介して研究が進められてきた。これは、培養細胞作出の過程でほとんどの細胞の一次繊毛が退化してしまうことに起因する。そこで申請者は、一次繊毛局在型GPCRの生理機能を真に解明するためには、「一次繊毛という特異なオルガネラに局在する受容体の特徴的なシグナル経路」を明らかにすることの重要性を提唱してきた。本申請は強力な摂食亢進作用を有するNPY受容体に着目したものであり、本来の発現場所である一次繊毛における挙動を詳細に解析した。本研究成果は肥満を含む現代病の新規創薬等の橋頭保となりえる基礎研究である。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of ciliary-GPCR dynamics using a validated organotypic brain slice culture method.2023

    • Author(s)
      Kobayashi Y and Saito Y
    • Journal Title

      Methods Cell Biol.

      Volume: 175 Pages: 69-83

    • DOI

      10.1016/bs.mcb.2022.09.007

    • ISBN
      9780443185861
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impairment of ciliary dynamics in an APP knock-in mouse model of Alzheimer's disease.2022

    • Author(s)
      Kobayashi Y, Kobuchi S, Koganezawa N, Sekino Y, Shirao T, Saito T, Saido TC, Saito Y
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 610 Pages: 85-91

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.04.050

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エネルギー代謝と食欲を一次繊毛から読み解く2022

    • Author(s)
      斎藤祐見子, 小林勇喜
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 40 Pages: 276-278

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of brain primary cilia length by MCH signaling: Evidence from pharmacological, genetic, optogenetic and chemogenic manipulations2022

    • Author(s)
      Alhassen W, Kobayashi Y, Su J, Robbins B, Ngyuen H, Myint T, Yu M, Nauli S, Saito Y, Alachkar A.
    • Journal Title

      Molecular Neurobiology

      Volume: 59 Issue: 1 Pages: 245-265

    • DOI

      10.1007/s12035-021-02511-w

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ciliary GPCR-associated transcriptome reveals key regulators as cilia length control.2021

    • Author(s)
      Kobayashi Y, Tomoshige S, Imakado K, Sekino Y, Shirao T, Koganezawa N, Dinitz GB, Miyamoto T, Saito Y.
    • Journal Title

      FASEB BioAdvances

      Volume: 3 Issue: 9 Pages: 744-767

    • DOI

      10.1096/fba.2021-00029

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Properties of primary cilia in melanin-concentrating hormone receptor 1-bearing hippocampal neurons in vivo and in vitro.2021

    • Author(s)
      Kobayashi Y, Okada T, Miki D, Koganezawa N, Sekino Y, Shirao T, Dinitz GB, Saito Y.
    • Journal Title

      Neurochem International

      Volume: 142 Pages: 104902-104902

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2020.104902

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞外小胞エクソソームに発現するGPCRの機能解析2024

    • Author(s)
      濱本明恵、斎藤祐見子、小林勇喜
    • Organizer
      令和5年度日本動物学会中国四国支部広島県例会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 拘束ストレス負荷に伴うマウスの1次繊毛動態と情動行動の変化2024

    • Author(s)
      髙橋凜太朗、濱本明恵、斎藤祐見子、小林勇喜
    • Organizer
      令和5年度日本動物学会中国四国支部広島県例会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 一次繊毛におけるドーパミン受容体5のシグナル依存的排出2023

    • Author(s)
      濱本明恵、斎藤祐見子、德永優希、小林勇喜
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 一次繊毛長は繊毛におけるシグナル受容能を調節する2023

    • Author(s)
      斎藤祐見子、濱本明恵、小林勇喜
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 拘束ストレスにより誘導したうつ様表現型を示すマウスの脳内一次繊毛解析2023

    • Author(s)
      髙橋凜太朗、濱本明恵、斎藤祐見子、小林勇喜
    • Organizer
      日本動物学会 第94回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ストレス負荷により生じるうつ様表現型とメラニン凝集ホルモン受容体1 (MCHR1) 陽性一次繊毛の関連解明2023

    • Author(s)
      小林勇喜、髙橋凜太朗、濱本明恵、斎藤祐見子
    • Organizer
      第47回日本比較内分泌学会九州大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 1 次繊毛に局在する G タンパク質共役型受容体(GPCR)の機能解析2023

    • Author(s)
      小林 勇喜
    • Organizer
      オルガネラ疾患研究拠点
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 一次繊毛長と細胞生理-繊毛が長くなると細胞はどう変わるのか?2023

    • Author(s)
      斎藤 祐見子、小林勇喜
    • Organizer
      オルガネラ疾患研究拠点
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 拘束ストレス負荷に対するマウス脳神経細胞における 1 次繊毛の応答2023

    • Author(s)
      高橋 凛太朗、斎藤 祐見子、小林 勇喜
    • Organizer
      オルガネラ疾患研究拠点
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 拘束ストレス負荷に伴うマウスの行動と 1 次繊毛の変化2023

    • Author(s)
      髙橋凜太朗 , 水野愛香 , 斎藤祐見子 , 小林勇喜
    • Organizer
      令和 4 年度日本動物学会中国四国支部広島県例会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 一次繊毛と二量体形成を考慮した NPYR の解析に有用なツールの構築2023

    • Author(s)
      宮廻 敦, 西村宣哉, 斎藤祐見子, 小林勇喜
    • Organizer
      令和 4 年度日本動物学会中国四国支部広島県例会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 急性拘束ストレス負荷に伴うメラニン凝集ホルモン受容体1 (MCHR1) 陽性1次繊毛の動態解析2022

    • Author(s)
      小林勇喜、水野愛香、斎藤祐見子
    • Organizer
      第46回日本比較内分泌学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 一次繊毛とドーパミン受容体の機能解析2022

    • Author(s)
      小林 勇喜、徳永 優希、斎藤 祐見子
    • Organizer
      日本動物学会 第93回 早稲田大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 1 次繊毛膜上のドーパミン受容体5(DR5)を介したシグナルは DR5 を 1 次繊毛から排出させる2022

    • Author(s)
      永 優希、斎藤 祐見子、小林 勇喜
    • Organizer
      令和 3 年度 日本動物学会中国四国支部広島県例会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] -摂食調節機構解明への新たなアプローチ- 1次繊毛に局在する NPY 受容体の機能解析2022

    • Author(s)
      西村 宣哉、斎藤 祐見子、小林 勇喜
    • Organizer
      令和 3 年度 日本動物学会中国四国支部広島県例会
    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Presentation] 1 次繊毛膜上のドーパミン受容体5(DR5)を介したシグナルは DR5 を 1 次繊毛から排出させる2022

    • Author(s)
      徳永 優希、斎藤 祐見子、小林 勇喜
    • Organizer
      令和 3 年度 日本動物学会中国四国支部広島県例会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] トランスクリプトーム解析による新たな繊毛長調節経路の同定2021

    • Author(s)
      斎藤祐見子、宮本達雄、小林 勇喜
    • Organizer
      第92回日本動物学会 米子
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 中枢性一次繊毛局在型GPCR (MCHR1)を基盤とするトランスクリプトーム解析-繊毛ダイナミクスを制御する新規責任分子の同定2021

    • Author(s)
      Yumiko Saito, Tatsuo Miyamoto, Yuko Sekino, Tomoaki Shirao, Noriko Koganezawa, Yuki Kobayashi
    • Organizer
      第64回日本神経化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 一次繊毛局在型GPCRを基盤としたトランスクリプトーム解析-新たな一次繊毛長調節経路の同定2021

    • Author(s)
      斎藤祐見子、西村宣哉、宮本達雄、小林 勇喜
    • Organizer
      第94回生化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 一次繊毛に局在するドーパミン受容体の繊毛動態およびシグナル解析2021

    • Author(s)
      德永優希、斎藤祐見子、小林勇喜
    • Organizer
      第 45 回日本比較内分泌学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 中枢性摂食を制御する NPY 受容体-Y2 を介した 1 次繊毛動態および RNA-seq による調節分子の解析2021

    • Author(s)
      西村宣哉、斎藤祐見子、小林勇喜
    • Organizer
      第 45 回日本比較内分泌学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 次世代型アルツハイマー病モデルマウスを用いた神経細胞一次繊毛動態の解析2021

    • Author(s)
      斎藤祐見子、河渕省吾、西道隆臣、斉藤貴志、小林勇喜
    • Organizer
      第95回薬理学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞センサ-”一次繊毛”-GPCRの新たなシグナル起点-2021

    • Author(s)
      斎藤祐見子、小林勇喜
    • Organizer
      第16回GPCR研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] Handbook of Hormones Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research (2nd Edition)2021

    • Author(s)
      Y. Takei, H. Ando, K. Tsutsui (eds.)   小林勇喜:2セクション執筆
    • Total Pages
      1116
    • Publisher
      ACADEMIC PRESS, INC.
    • ISBN
      9780128206492
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi