神経筋伝達を担うアセチルコリン受容体の発現制御シグナルの解明

• Project Area: Integrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science
• Project/Area Number: 19H04949
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山梨 裕司 東京大学, 医科学研究所, 教授 (40202387)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000); Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2019: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: 神経筋シナプス / シグナル伝達 / 神経科学

Outline of Research at the Start

神経筋シナプス（NMJ）は運動神経による骨格筋の制御に必須であり、その喪失は呼吸を含めた運動機能の喪失を招く。哺乳動物のNMJはアセチルコリン（ACh）を伝達物質とするシナプスであり、その機能には筋管細胞におけるACh受容体（AChR）遺伝子の発現が必須である。本研究では、数理解析とオミクス解析の手法を用いてAChR発現制御シグナルを統合的に理解するとともに、マウス個体におけるAChR発現制御シグナル分子群の機能解析と、NMJ関連疾患における当該分子群の異常の探索を推進し、その生理学的・病態生理学的な意義を解き明かす。

Outline of Annual Research Achievements

神経筋シナプス（NMJ:Neuromuscular Junction)は運動神経による骨格筋の制御に必須であり、その喪失は呼吸を含めた運動機能の喪失を招く。哺乳動物のNMJはアセチルコリン(ACh)を伝達物質とするシナプスであり、その機能には筋管細胞におけるACh受容体(AChR)遺伝子の発現が必須である。本研究では、数理解析とオミクス解析の手法を用いてAChR発現制御シグナルを統合的に理解するとともに、マウス個体におけるAChR発現制御シグナル分子群の機能解析と、NMJ関連疾患における当該分子群の異常の探索を推進し、その生理学的・病態生理学的な意義を解き明かすことを目的としている。
昨年度の本研究においては、培養筋管細胞を用いたAChR発現制御シグナル分子群の動態解析とAChR発現制御において重要な役割を担うことを見出したタンパク質キナーゼファミリーをコードする遺伝子群を欠損したマウスの作成を進めた。そこで、本年度においては、AChR発現制御シグナルの全貌の解明に向け、数理解析に必要な当該シグナル分子群の動態解析を継続して実施すると共に、上記タンパク質キナーゼファミリーの遺伝子欠損マウスの作出を完了した。さらに、当該マウスのAChR発現制御や、NMJ、運動機能に関する解析を実施し、既にNMJ形態の異常を観察している。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Research Products

• [Presentation] 神経筋シナプス（NMJ）形成シグナルとNMJ標的治療 (2020)
  • Author(s): 山梨裕司
  • Organizer: 第6回 日本筋学会学術集会
  • Invited