無髄神経におけるオリゴデンドログリアアセンブリの解析

• Project Area: Glial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders
• Project/Area Number: 16H01345
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: 貫名 信行 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥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: 無髄神経 / Nav1.2 / Golli / オリゴデンドログリア / ナトリウムチャネル

Outline of Annual Research Achievements

髄鞘は神経軸索を覆う絶縁性のカバーであり、脊椎動物はその進化において髄鞘を獲得することで神経伝達速度を飛躍的に上げた。一方で中枢神経系には海馬の苔状線維、小脳の平行線維、大脳基底核の線条体投射線維など意外にも多くの無髄神経が保存されているが、その機能的意義はほとんどわかっていない。本研究で私たちは（1）中枢神経系における新たな無髄神経の同定、（2）無髄神経特異的に分布する分子の同定とその機能解析、について検討を行ってきた。（1）については、まず無髄神経のマーカーとして電位依存性ナトリウムチャネルのサブユニットのひとつであるNav1.2を同定することができた。抗Nav1.2抗体でマウス脳切片を免疫染色すると、すでによく知られている無髄領域のほか、脳梁と分界条床核由来線維にもNav1.2陽性の線維が存在することがわかった。電顕および免疫電顕によって、これらのNav1.2陽性の線維が無髄線維であることを確認した。（2）では、遺伝子発現解析の結果からMyelin basic protein (MBP) のsplice variantのひとつであるGolli (gene expressed in the oligodendrocyte lineage)-MBPが無髄神経のひとつである線条体投射神経で発現していることを明らかにした。MBPは髄鞘の主成分となる蛋白質でありオリゴデンドロサイトで発現していることが知られているが、Golli-MBPは同じ遺伝子からつくられたにもかかわらず、神経、特に無髄神経を中心に分布している（Landry CF, 1996）。Golli-MBPを無髄神経特異的にノックアウトし機能解析を行うため、共同研究でFloxedマウスを作製している。今後このマウスを用いてGolli-MBPの無髄神経における役割について解析を進めていきたいと考えている。

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。

Research Products

• [Int'l Joint Research] INSERM(フランス)
• [Int'l Joint Research] Washington University(米国)
• [Journal Article] ER Dynamics and Derangement in Neurological Diseases (2018)
  • Author(s): Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
  • Journal Title: Frontiers in Neuroscience Volume: 12 Pages: 91-91
  • DOI: 10.3389/fnins.2018.00091
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Parallel homodimer structures of the extracellular domains of the voltage-gated sodium channel β4 subunit explain its role in cell-cell adhesion. (2017)
  • Author(s): Shimizu H, Tosaki A, Ohsawa N, Ishizuka-Katsura Y, Shoji S, Miyazaki H, Oyama F, Terada T, Shirouzu M, Sekine SI, Nukina N, Yokoyama S.
  • Journal Title: The Journal of Biological Chemistry Volume: 292 Issue: 32 Pages: 13428-13440
  • DOI: 10.1074/jbc.m117.786509
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Structure-based site-directed photo-crosslinking analyses of multimeric cell-adhesive interactions of voltage-gated sodium channel β subunits. (2016)
  • Author(s): Shimizu H, Miyazaki H, Ohsawa N, Shoji S, Ishizuka-Katsura Y, Tosaki A, Oyama F, Terada T, Sakamoto K, Shirouzu M, Sekine S, Nukina N, Yokoyama S.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 6 Issue: 1
  • DOI: 10.1038/srep26618
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Splicing misregulation of SCN5A contributes to cardiac-conduction delay and heart arrhythmia in myotonic dystrophy. (2016)
  • Author(s): Freyermuth F, Rau F, Kokunai Y, Linke T, Sellier C, Nakamori M, Kino Y,.......Zimmer T, Furling D, Takahashi MP, Charlet-Berguerand N.
  • Journal Title: Nat Commun. Volume: 7 Issue: 1 Pages: 11067-11067
  • DOI: 10.1038/ncomms11067
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Proteomic analysis of native cerebellar iFGF14 complexes. (2016)
  • Author(s): Bosch MK, Nerbonne JM, Townsend RR, Miyazaki H, Nukina N, Ornitz DM, Marionneau C.
  • Journal Title: Channels (Austin). Volume: 10 Issue: 4 Pages: 297-312
  • DOI: 10.1080/19336950.2016.1153203
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] The distribution and the origin of unmyelinated fibers in the central nervous system. (2017)
  • Author(s): Risa Yamano, Haruko Miyazaki, Nobuyuki Nukina.
  • Organizer: XXIII World Congress of Neurology (WCN2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The distribution of unmyelinated fibers in the central nervous system. (2017)
  • Author(s): 山野里紗, 宮﨑晴子, 貫名信行.
  • Organizer: 第40回 日本神経科学大会
• [Remarks] 同志社大学大学院脳科学研究科認知記憶加齢部門
  • URL: http://brainscience.doshisha.ac.jp/introduction/pat/ca.html
• [Remarks] 同志社大学大学院脳科学研究科貫名研究室
  • URL: http://snp.hippy.jp/