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Functional coupling of the blood-brain barrier and astrocytes in epilepsy

Publicly Offered Research

Project AreaGlial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders
Project/Area Number 16H01326
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 InstitutionTohoku University

Principal Investigator

立川 正憲  東北大学, 薬学研究科, 准教授 (00401810)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywordsアストロサイト-血管連関 / 血液脳関門 / 脳血管 / アストロサイト / 脳血管-グリア連関 / 定量プロテオミクス / 脳神経疾患 / プロテオーム / 薬学
Outline of Annual Research Achievements

てんかん病態において、血液脳関門Blood-brain barrier (BBB)輸送機能の可塑的変化と、その制御機構を解明することは、薬剤反応性や病態進行を理解するうえで重要である。そこで本研究では、標的定量プロテオミクスと網羅的定量プロテオミクスを組み合わせて用いて、アストロサイトにおいて発現変動するタンパク質を同定し、BBB輸送機能制御機構を解明することを目的とした。カイニン酸誘発てんかんマウスモデルにおいて、細胞間情報伝達を担うギャップジャンクションの構成分子であるコネキシン43(Cx43)のリン酸化が亢進していることが示された。さらに、Cx43のリン酸化部位を特定するため、安定同位元素標識したアミノ酸で構成されるCx43内標準タンパク質を作成し、質量分析によるCx43リン酸化部位特異的なタンパク質定量法を確立した。カイニン酸誘発てんかんマウスモデルの脳サンプルを解析した結果、Cx43のリン酸化部位が特定された。Cx43の特異抗体を用いた免疫染色の結果、Cx43はアストロサイトの足突起部位に、高密度で局在していることが示された。以上の結果から、本研究で同定されたCx43リン酸化部位はチャネル開口機能の低下に関与すること、Cx43ノックアウトマウスでは炎症病態におけるBBB輸送関連分子の発現変化が報告されていることから、てんかん病態におけるアストロサイトにおけるCx43リン酸化亢進は、BBB輸送機能制御機構として役割を担うことが示唆された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] ボン大学(ドイツ)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Assembly of Taurine Transporter (Slc6a6) with Na<sup>+</sup>–H<sup>+</sup> Exchanger Regulatory Factor 1 (Slc9a3r1) Improves GABA Transport Activity by Increasing the Maximum Transport Velocity2018

    • Author(s)
      Tachikawa M, Yokoyama R, Akanuma SI, Hosoya K.
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 41 Issue: 3 Pages: 338-341

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00664

    • NAID

      130006407354

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gene expression of A6-like subgroup of ATP-binding cassette transporters in mouse brain parenchyma and microvessels2018

    • Author(s)
      Tachikawa M, Toki H, Watanabe M, Tomi M, Hosoya K, Terasaki T.
    • Journal Title

      Anat Sci Int

      Volume: - Issue: 4 Pages: 456-463

    • DOI

      10.1007/s12565-018-0435-0

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 血液脳関門機能の可塑的変化と脳血管-グリア連関2017

    • Author(s)
      立川正憲
    • Organizer
      千里ライフサイエンスセミナーL3神経変性疾患の最前線(グリア細胞と神経疾患)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 中枢薬剤学-Connecting the dots2017

    • Author(s)
      立川正憲
    • Organizer
      日本薬剤学会第32年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 定量プロテオミクス解析から見えてきた血液脳関門輸送機能の可塑的変化2016

    • Author(s)
      立川正憲
    • Organizer
      第3回 新学術領域研究「グリアアセンブリ」若手の会
    • Place of Presentation
      蔵王アストリアホテル(山形県山形市)
    • Year and Date
      2016-07-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Application of Advanced Quantitative Proteomics to the human blood-brain barrier research.2016

    • Author(s)
      Tachikawa M.
    • Organizer
      Japanese-German YoungGlia collaborative meeting for mutual research exchange
    • Place of Presentation
      Center for Integrative Physiology and Molecular Medicine, University of Saarland (Homburg, Germany)
    • Year and Date
      2016-05-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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