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神経細胞の自律的回転・旋回運動による神経回路形成の精緻化メカニズム

Publicly Offered Research

Project AreaCross-talk between moving cells and microenvironment as a basis of emerging order in multicellular systems
Project/Area Number 23111532
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 InstitutionNiigata University

Principal Investigator

玉田 篤史  新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (60270576)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsフィロポディア / 成長円錐 / 回転運動 / 神経突起 / ミオシンV
Outline of Annual Research Achievements

申請者は最近、1)神経突起先端の成長円錐のフィロポディア(糸状仮足)が自律的に右ねじ方向に回転運動すること、2)この回転運動が左らせんモーターであるミオシンVにより駆動されること、3)フィロポディアの右ねじ回転運動が神経突起の2次元平面上での右旋回運動を引き起こすこと、を見出した(Tamada et al., J Cell Biol. 188, 429, 2010)。この成果は、神経細胞がこれまで考えられていたような直線運動だけでなく、自律的に回転・旋回運動する特性を持つという新規の概念を打ち立てるものである。本研究では、自律的で左右非対称な回転・旋回運動が、細胞移動・軸索伸長・標的認識・シナプス形成などの神経回路形成の諸過程の精緻化に寄与するという仮説を立てて、これを検証することを目的としている。
本年度は前年度に引き続き、改変ミオシン分子の作成を行った。これらの分子を神経細胞に過剰発現させてコラーゲンゲル内で培養し、神経細胞のフィロポディアの回転運動の変化を解析した。次に、ミオシンの分子改変によるフィロポディアの回転運動の変化が、これまでに知られている神経突起の2次元平面上での右旋回運動にどのような影響を与えるのかという点について解析した。改変分子を過剰発現させた神経細胞を2次元基質上で培養したところ、神経突起の右旋回運動が減弱する傾向を示すことがわかった。さらに、改変ミオシン分子を脳組織に遺伝子導入し、発現細胞の挙動を生体内で解析する作業を進めている。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Role of neuropilin‐2 in the ipsilateral growth of midbrain dopaminergic axons.2013

    • Author(s)
      Torigoe M, Yamauchi K, Tamada A, Matsuda I, Aiba A, Castellani V, Murakami F
    • Journal Title

      Europian Journal of Neuroscience

      Volume: -

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 言語中枢はどのようにして左半球に局在するのか2011

    • Author(s)
      玉田篤史
    • Journal Title

      JOHNS (Journal of Otolaryngology, Head and Neck Surgery)

      Volume: VOL.27 Pages: 1190-1194

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 成長円錐フィロポディアおよび神経突起の非対称性回転運動の起源2012

    • Author(s)
      玉田篤史、五十嵐道弘
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] モーター分子改変による神経細胞の回転運動の制御2011

    • Author(s)
      玉田篤史、上口裕之
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2011-09-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Hierarchical structure of asymmetric rotational motility from molecular motors to neural circuits2011

    • Author(s)
      Atsushi Tamada, Satoshi Kawase, Fujio Murakami, Hiroyuki Kamiguchi
    • Organizer
      8th IBRO World Congress of Neuroscience
    • Place of Presentation
      フィレンツェ、イタリア
    • Year and Date
      2011-07-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ミオシンモーターによる神経細胞の回転運動2011

    • Author(s)
      玉田篤史、河瀬聡、村上富士夫、上口裕之
    • Organizer
      第63回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 脳神経科学イラストレイテッド第3版、第3章-42013

    • Author(s)
      玉田篤史、村上富士夫
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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