神経シナプス膜のナノドメイン構築と脂質環境
Publicly Offered Research
| Project Area | Quality of lipids in biological systems |
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| Project/Area Number |
16H01371
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
深田 正紀 生理学研究所, 分子細胞生理研究領域, 教授 (00335027)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 脂質 / シナプス / 蛋白質 / シナプス伝達 / パルミトイル化修飾 / 脱パルミトイル化修飾 / ABHD17 / PSD-95 / 脳・神経 / 酵素 / 生理学 / ナノドメイン / 脱パルミトイル化酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経シナプスは、シナプス伝達に関わる機能蛋白質が高度に集積する特殊な細胞膜領域からなる。蛋白質構成に加え固有の膜脂質構成がシナプスの微小膜環境を形成すると予測されるが、その脂質環境の本態や生理機能はいまだ不明である。これまでに私共は(1)シナプス後膜（PSD）の足場蛋白質PSD-95のパルミトイル化脂質修飾が、PSD構成単位である“PSDナノドメイン”の形成を担うこと、(2)シナプス膜に集積する蛋白質の多くが、高度かつ多重にパルミトイル化されていることを見出した。そこで本研究では、パルミトイル化脂質修飾のON・OFFを担う酵素群がナノドメイン脂質環境に与える影響、神経機能における生理機能を明らかにすることを目指す。平成28年度、私共はPSD-95脱パルミトイル化酵素としてα/β-hydrolase domain-containing protein（ABHD）17A、17B、17Cを同定した。しかし、ABHD17酵素の基質特異性、活性制御機構、細胞内局在、生理機能については未だ十分に明らかにされていない。そこで平成29年度は、オランダ・ユトレヒト大学のHoogenraad博士との共同研究を通じて、ABHD17の新規基質として微小管結合タンパク質MAP6同定した。MAP6はパルミトイル化修飾により輸送小胞膜に局在するが、ABHD17により脱パルミトイル化をうけると小胞膜から離脱し、微小管に結合することを見出した。そしてMAP6は微小管を安定化し、軸索形成や神経細胞の極性化を促進することを見出した（Tortosa E et al, Neuron 2017）。このように、パルミトイル化サイクルがシナプス機能のみならず、軸索形成や神経細胞の成熟・極性化にも重要な役割を担うことを明らかにした。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(29 results)
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[Journal Article] Structural basis of epilepsy-related ligand-receptor complex LGI1-ADAM222018
Author(s)
Yamagata A, Miyazaki Y, Yokoi N, Shigematsu H, Sato Y, Goto-Ito S, Maeda A, Goto T, Sanbo M, Hirabayashi M, Shirouzu M, Fukata Y, Fukata M, Fukai S
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Journal Title
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Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Secreted Metalloproteinase ADAMTS-3 Inactivates Reelin2017
Author(s)
Ogino H, Hisanaga A, Kohno T, Kondo Y, Okumura K, Kamei T, Sato T, Asahara H, Tsuiji H, Fukata M, Hattori M
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Journal Title
J Neurosci
Volume: 37
Issue: 12
Pages: 3181-3191
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Astrocyte-mediated infantile-onset leukoencephalopathy mouse model2017
Author(s)
Sugio S, Tohyama K, Oku S, Fujiyoshi K, Yoshimura T, Hikishima K, Yano R, Fukuda T, Nakamura M, Okano H, Watanabe M1, Fukata M, Ikenaka K, F Tanaka K
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Journal Title
Glia
Volume: 65
Issue: 1
Pages: 150-168
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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