シナプスのスクラップ&ビルドを抑制する新規ARL8サプレッサー遺伝子群の同定
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic regulation of brain function by Scrap & Build system |
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| Project/Area Number |
19H04738
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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 | Tohoku University |
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Principal Investigator |
丹羽 伸介 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (30714985)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
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| Keywords | arl-8 / ARL8A / ARL8B / 軸索輸送 / シナプス小胞 / JIP1 / ARL-8 / シナプス / egl-5 / ARL8 / 線虫 / サプレッサー |
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| Outline of Research at the Start |
(1)シナプスのスクラップアンドビルドを抑制すると考えられるプロテアソームサブユニット因子RPN-6.1の機能解析を行う。
(2)同じくシナプスのスクラップアンドビルドを抑制すると考えられる遺伝子RES-1およびRES-2を特定し、その機能を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
（1）モデルとして用いている線虫と哺乳類とでは軸索輸送におけるARL-8(哺乳類ではARL8AおよびARL8B)の役割が異なるのではないかという説がある。これを検証するために哺乳類のARL8AとARL8Bをそれぞれ線虫に発現することでシナプス小胞の軸索輸送が回復するかどうかを解析した。その結果、ARL8AもARL8Bも線虫のarl-8の表現型をレスキューすることができた。すなわち、線虫のarl-8変異体ではシナプス小胞が軸索の途中に滞留するのが、哺乳類ARL8A、ARL8Bの発現により回復した。また、哺乳類ARL8A、ARL8Bは両方とも線虫の神経細胞でシナプス小胞に局在していた。ARL-8がリソソーム依存性でシナプス形成に影響するのかどうかを調べるために、リソソームの局在を観察するためのトランスジェニック線虫を作製した。その結果、本研究でモデルとして用いているDA9神経細胞ではリソソームは細胞体および細胞体近傍の軸索、樹状突起のみに限局しており、軸索内には輸送されていないことがわかった。
（2）前年度までに同定したarl-8のサプレッサーとして同定したjip-1（哺乳類のJIP1あるいはMAPK8IP1のオルソログ)の軸索輸送における機能を解析した。jip-1はシナプス小胞の軸索輸送異常をarl-8に限って回復するのか、もしくは、一般的に回復するのかを調べるために分子モータータンパク質であるunc-104変異体とjip-1の2重変異体を作って解析した。その結果、jip-1はunc-104における軸索輸送をも回復することがわかった。また、jip-1変異体線虫において軸索輸送をタイムラプス観察すると、軸索輸送が増加していることがわかった。このことはjip-1自体がシナプス小胞やシナプスの材料の軸索輸送を増加する働きを持つことを示唆した。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2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
(14 results)
