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神経発生を司るmTORシグナル伝達経路依存的新生鎖合成制御機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaNascent-chain Biology
Project/Area Number 15H01528
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

池内 与志穂  東京大学, 生産技術研究所, 講師 (30740097)

Project Period (FY) 2015-06-29 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000)
Fiscal Year 2016: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2015: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Keywords新生鎖 / タンパク質合成 / mTOR / 神経細胞 / TSC1/2 / 神経
Outline of Annual Research Achievements

mTORシグナル伝達経路はタンパク質合成を中心とした細胞内代謝を調節することによって、形態形成、シナプス形成、細胞移動などの様々な神経細胞の重要な発生段階を制御する。この機構が正常に働くことで、ヒトの脳の発生が正しく行われる。一方で、mTORリン酸化酵素の負の制御因子複合体TSC1/2の機能を阻害する突然変異は脳の発達障害を伴う結節性硬化症を引き起こすなど、mTORシグナル伝達経路はヒトの脳の形成と疾患に直接関与する重要な制御機構であることが知られている。本課題では、mTORシグナル伝達経路がどのような新生鎖タンパク質の合成を制御するかを解析することによって、mTORシグナル伝達経路が神経細胞の発生を制御する機構を理解し、疾患の治療へ寄与することを目指して研究を行った。
これまでに、リボソームプロファイリング法を用いてmTORシグナル伝達経路の活性に依存して合成が制御される新生鎖タンパク質を探索した。神経細胞において特異的にmTORシグナル伝達経路による制御を受けている新生タンパク質を同定するため、神経細胞および胚性幹(ES)細胞においてリボソームプロファイリング法による解析を行い、合成されている新生鎖タンパク質の比較を行った。また、mTOR阻害の有無による比較も行った。これらの比較により、数十のタンパク質が神経特異的にmTORシグナル伝達経路の制御を受けていることを明らかにした。また、幾つかのタンパク質において、神経特異的に合成中のリボソームが遅滞することを見出した。見出されたタンパク質の合成制御とその機能について解析を行い、軸索の形態形成に重要な役割を果たしていることを見出した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A screening for proteins produced under control of neuron-specific mechanisms.2016

    • Author(s)
      梅垣 祐介, 池内 与志穂
    • Journal Title

      SEISAN KENKYU

      Volume: 68 Issue: 3 Pages: 201-204

    • DOI

      10.11188/seisankenkyu.68.201

    • NAID

      130005153088

    • ISSN
      0037-105X, 1881-2058
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 神経特異的な制御を受けて生産される新生タンパク質の探索2016

    • Author(s)
      梅垣祐介・池内与志穂
    • Journal Title

      生産研究

      Volume: 68 Pages: 91-94

    • NAID

      130005153088

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Regulation of neuronal morphogenesis by intellectual disability proteins2015

    • Author(s)
      Yoshiho Ikeuchi
    • Organizer
      RNA regulation and Neuroscience
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県・仙台)
    • Year and Date
      2015-10-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2015-07-02   Modified: 2018-03-28  

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