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Analysis of the mechanism underlying neural circuit formation based on primary cilia

Research Project

Project/Area Number 21K06382
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

Toriyama Michinori  関西学院大学, 生命環境学部, 講師 (90457151)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鳥山 真奈美  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (30773121)
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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords一次繊毛 / 中心体 / 繊毛病 / 神経回路 / 神経回路形成 / 神経回路網形成
Outline of Research at the Start

申請者は、一次繊毛の正常な形成とシグナル受容が神経回路網形成に必要不可欠な役割を担うことを見出してきた。そこで、本研究では、一次繊毛による神経回路網形成の分子機構の解明を中心に、①神経細胞の一次繊毛に局在する受容体分子の同定、②一次繊毛により活性化される細胞内シグナル伝達の解析、そして③一次繊毛を介するシグナル伝達が神経回路形成に与える影響について分子/細胞/組織レベルでの解析を進める。

Outline of Final Research Achievements

This study aims to elucidate the signaling pathways mediated by primary cilia by identifying and functionally analyzing molecules localized to primary cilia. We have functionally characterized a newly identified gene, C6orf141 (Chromosome 6 Open Reading Frame 141), and, revealed that the C6orf141 protein localizes strongly to the centrosome, existing at the base of the primary cilium. Notably, it localizes to the region considered to be the distal appendage of the centrosome. Furthermore, in cells with suppressed C6orf141 expression, the elongation of primary cilia was significantly inhibited. Based on these results, it is believed that C6orf141 is a molecule that positively regulates primary cilia formation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

遺伝性疾患である繊毛病は、全身様々な組織で形態的・機能的な異常を示すことが知られている。中でも脳・神経系の症状は重篤であり、脳構造の異常により、記憶、学習、運動といった高次脳機能障害が起こることがわかっている。本研究では、新たに繊毛形成分子としてC6orf141を発見し、その機能解析からC6orf141の正常な機能が一次繊毛の形成に必要とされることを明らかにした。今後、発症機序および原因遺伝子が不明の繊毛病において、C6orf141の遺伝子変異検査といった方面への応用が期待でき、難病の診断と治療に貢献できる可能性がある。

Report

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

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Combination of blockade of endothelin signalling and compensation of IGF1 expression protects the retina from degeneration2024

    • Author(s)
      Shigesada Naoya、Shikada Naoya、Shirai Manabu、Toriyama Michinori、Higashijima Fumiaki、Kimura Kazuhiro、Kondo Toru、Bessho Yasumasa、Shinozuka Takuma、Sasai Noriaki
    • Journal Title

      Cellular and Molecular Life Sciences

      Volume: 81 Issue: 1 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1007/s00018-023-05087-x

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dendritic cell proliferation by primary cilium in atopic dermatitis2023

    • Author(s)
      Toriyama Manami、Rizaldy Defri、Nakamura Motoki、Atsumi Yukiko、Toriyama Michinori、Fujita Fumitaka、Okada Fumihiro、Morita Akimichi、Itoh Hiroshi、Ishii Ken J.
    • Journal Title

      Frontiers in Molecular Biosciences

      Volume: 10 Pages: 1-17

    • DOI

      10.3389/fmolb.2023.1149828

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dephosphorylation of neural wiring protein shootin1 by PP1 phosphatase regulates netrin-1-induced axon guidance2023

    • Author(s)
      Kastian Ria Fajarwati、Baba Kentarou、Kaewkascholkul Napol、Sasaki Hisashi、Watanabe Rikiya、Toriyama Michinori、Inagaki Naoyuki
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 104687-104687

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.104687

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 神経シナプス超解像イメージングに向けたDNA-PAINT条件の最適化2023

    • Author(s)
      飛嶋 郁充、鳥山 道則、矢尾 育子
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      日本生理学会第100回記念大会
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      山ノ井俊宏、矢尾育子、鳥山道則
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      Toshihiro Yamanoi, Ikuko Yao, Michinori Toriyama
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      中藤誠信、豊永優月、矢尾育子、鳥山道則
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      第45回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] RNA結合能を有する新規Asef2スプライシングバリアントの同定と機能解析2022

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      山ノ井 俊宏、鳥山真奈美、伊東広、矢尾育子、鳥山道則
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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    • Author(s)
      横田麻里子、苅田憲人、矢尾育子、鳥山道則
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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