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Application of axon and synaptic modifier GPR3 for the treatment of neuronal circuit reconstruction after central nervous system injury.

Research Project

Project/Area Number 21K07274
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Tanaka Shigeru  広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (20512651)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 細見 直永  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 研究員 (70363190)
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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsGPR3 / 緑内障 / 神経再生 / cAMP / G蛋白共役型受容体 / 神経突起伸張 / 神経軸索再生 / 神経細胞生存 / 神経極性形成 / CREB / AP-1 / 視神経軸索再生 / 網膜虚血 / 網膜神経節細胞 / シナプス / PI3キナーゼ / 軸索再生 / 脳梗塞
Outline of Research at the Start

GPR3は神経細胞に発現が豊富で、神経細胞分化・成熟時に発現が上昇し、神経細胞の恒常性維持(神経細胞生存、軸索・シナプス安定化)に関与する。したがってGPR3は、神経障害後の神経機能再生に必要とされる、①障害部位からの軸索再生と②残存神経細胞へのシナプス再構築の2つの性質を元来有しており、そのGPR3自体が保有する性質の強化が神経障害後の軸索伸長・シナプス再生をもたらすのではないと考え、GPR3の分子基盤を中枢神経障害後の神経回路再生療法への応用を模索する。

Outline of Final Research Achievements

GPR3 is a G protein-coupled receptor that is abundantly expressed in neurons and has potential to activate Gαs protein in the absence of ligand. The principal investigator has previously analyzed and reported the function of GPR3 in neurons. In this study, using primary cultured neurons, we newly found that GPR3 promotes PI3K-dependent neurite outgrowth and neuronal polarity formation. Furthermore, we confirmed GPR3 expression in mouse retinal neurons and demonstrated its relevance to stress tolerance to aging and ischemia, and that GPR3 gene transfer to retinal ganglion cells promotes axonal regeneration after optic nerve axonal injury.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では神経細胞におけるGPR3の新たな機能やメカニズムについて解明した。さらに、GPR3の網膜神経細胞生存・軸索再生への寄与が明らかになった。GPR3の多様な機能については、さらなるメカニズムの解析が必要であるが、緑内障をはじめとする軸索変性疾患の病態メカニズム解明や、軸索再生療法などへの応用への基盤となるかもしれない。

Report

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

    (43 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 12 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] S-Palmitoylation of the serotonin transporter promotes its cell surface expression and serotonin uptake2023

    • Author(s)
      Harada Kana、Sho Ryoma、Takakura Hiromiki、Yokoyama Eri、Koyama Reika、Yamamoto Yuka、Adachi Naoko、Tanaka Shigeru、Hide Izumi、Sakai Norio
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 662 Pages: 58-65

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.04.028

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    • Author(s)
      Narasaki, S, Noguchi, S., Urabe, T., Harada,K., Hide,I., Tanaka,S., Yanase,Y., Kajimoto,T., Uchida, K., Tsutsumi, M., Y. and Sakai, N.
    • Journal Title

      Eur. J. Pharmacol

      Volume: 951 Pages: 175806-175806

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2023.175806

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    • Author(s)
      Hide Izumi、Shiraki Hiroko、Masuda Akihiro、Maeda Takuya、Kumagai Mayuka、Kunishige Nao、Yanase Yuhki、Harada Kana、Tanaka Shigeru、Sakai Norio
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 153 Issue: 1 Pages: 55-67

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2023.06.004

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    • Author(s)
      Noguchi Soma、Kajimoto Taketoshi、Kumamoto Takuya、Shingai Masashi、Narasaki Soshi、Urabe Tomoaki、Imamura Serika、Harada Kana、Hide Izumi、Tanaka Sigeru、Yanase Yuhki、Nakamura Shun-Ichi、Tsutsumi Yasuo M.、Sakai Norio
    • Journal Title

      Frontiers in Pharmacology

      Volume: 14 Pages: 1284586-1284586

    • DOI

      10.3389/fphar.2023.1284586

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      Masuda Shun、Tanaka Shigeru、Shiraki Hiroko、Sotomaru Yusuke、Harada Kana、Hide Izumi、Kiuchi Yoshiaki、Sakai Norio
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      Neurobiology of Disease

      Volume: 172 Pages: 105811-105811

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2022.105811

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      Shiraki, H., Tanaka, S., Guo, Y., Harada, K., Hide, I, Yasuda, T. and Sakai, N
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      J. Pharmacol. Sci.

      Volume: 148 Issue: 3 Pages: 307-314

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.01.005

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      Tanaka, S., Shimada, N., Shiraki, H., Miyagi, T., Harada, K., Hide, I. and Sakai, N.
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      Mol. Cell. Neurosci

      Volume: 118 Pages: 103691-103691

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      10.1016/j.mcn.2021.103691

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      Hirakawa Haruki、Taguchi Kei、Murakawa Seiya、Asano Masaya、Noguchi Soma、Kikkawa Satoshi、Harada Kana、Adachi Naoko、Ueyama Takehiko、Hide Izumi、Tanaka Shigeru、Sakai Norio
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 148 Issue: 1 Pages: 187-195

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      10.1016/j.jphs.2021.11.006

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      Ikawa, F., Tanaka S., Harada, K. Hide, I., Maruyama, H., and Sakai, N
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      Brain Res.

      Volume: 1750 Pages: 147166-147166

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2020.147166

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      Taguchi Kei、Kaneko Masayuki、Motoike Serika、Harada Kana、Hide Izumi、Tanaka Shigeru、Sakai Norio
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 534 Pages: 583-589

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.11.036

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    • Author(s)
      Motoike, S., Taguchi, K., Harada, K., Asano, M., Hide, I. Tanaka, S. Irifune, M. and Sakai,
    • Journal Title

      J. Pharmacol. Sci.

      Volume: 145 Issue: 4 Pages: 297-307

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.01.007

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  • [Journal Article] Evaluation of the Effectiveness of Post-Stroke Metformin Treatment Using Permanent Middle Cerebral Artery Occlusion in Rats.2021

    • Author(s)
      Zemgulyte G, Tanaka S, Hide I, Sakai N, Pampuscenko K, Borutaite V, Rastenyte D.
    • Journal Title

      Pharmaceuticals (Basel)

      Volume: 14 Issue: 4 Pages: 312-312

    • DOI

      10.3390/ph14040312

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      野口 颯真、和田 花月、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、酒井 規雄
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      https://yakuri.hiroshima-u.ac.jp/GPCR.html

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

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