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神経回路形成を支えるメンブレントラフィックの分子遺伝学的解析

Publicly Offered Research

Project AreaIntracellular logistics: interdisciplinary approaches to pathophysiology of membrane traffic
Project/Area Number 23113705
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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

千原 崇裕  東京大学, 薬学研究科(研究院), 講師 (00431891)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsメンブレントラフィック / 神経回路 / ショウジョウバエ / 発生 / 遺伝学 / 軸索輸送
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、神経形態・回路形成に異常を示す新規メンブレントラフィック関連変異体dogiの解析を更に進めた。まず、dogiと結合する分子としてGlued(Dynactin)を見出したため、dogiとGluedの関係に着目した。Gluedは、Dyneinモーター蛋白質を制御するDynactin複合体の重要なサブユニットの1つである。では、dogi変異体神経内では、どのような物質輸送が異常になった結果、軸索伸長異常が起きているのだろうか?私は「初期エンドソームの輸送異常」が結果的に軸索突起伸長に影響を与えているとの仮説を立てた。まず、S2細胞でdogiをノックダウンし、様々な初期エンドソームマーカーを調べた。その結果、dogiノックダウン細胞では、エンドサイトーシス自体は起こるものの、その後の初期エンドソームの輸送異常、形態異常が検出された。一般に初期エンドソームは、細胞膜近傍に形成された後、Dynein依存的な輸送により細胞核近傍まで輸送され、その過程で融合を繰り返し成熟初期エンドソームになる。しかし、dogiノックダウン細胞では、形成された初期エンドソームは長期間細胞形質膜の近傍に留まり、またそれらエンドソームのサイズは小さかった。すなわち、dogiノックダウン細胞では、初期エンドソームの成熟過程が異常になっていることが明らかになった。次に、初期エンドソームの融合・成熟を制御するRab5の活性化型をdogi変異体神経に発現させ軸索の長さを定量した。その結果、活性化型Rab5発現dogi変異体神経の軸索は、活性化型Rab5を発現していないdogi変異体神経に比べて、顕著に伸長していた。以上の結果は、進化的に保存された機能未知蛋白質Dogiによる軸索伸長制御機構を提示すると同時に、軸索突起伸長における初期エンドソーム成熟の重要性を示す初めての結果である。

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

    (10 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Meigo governs dendrite targeting specificity by modulating Ephrin level and N-glycosylation.2013

    • Author(s)
      Sekine, S.U., Haraguchi. S., Chao, K., Kato, T., Luo, L., Miura, M., and Chihara, T.
    • Journal Title

      Nature Neuro Sci.

      Volume: 16 Issue: 6 Pages: 683-691

    • DOI

      10.1038/nn.3389

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prevention of apoptosis by mitochondrial phosphatase PGAM5 in the mushroom body is crucial for heat shock resistance in Drosophila melanogaster2012

    • Author(s)
      Ishida Y, Sekine Y, Oguchi H, Chihara T, Miura M, Ichijo H, Takeda K
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 7

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Neurite branching and elongation are regulated by Dogi, a novel microtubule interacting protein2012

    • Author(s)
      Chisako Sakuma
    • Organizer
      14th European Drosophila Neurobiology Conference
    • Place of Presentation
      Padua, Italy
    • Year and Date
      2012-09-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ER homeostasis and vesicle trafficking for the olfactory wiring specificity in Drosophila2012

    • Author(s)
      Takahiro Chihara
    • Organizer
      45rd Annual meeting for the Japanese society of developmental biologists The 64th annual meeting of the Japan society for cell society
    • Place of Presentation
      Kobe
    • Year and Date
      2012-05-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Nucleotide sugar transporter Meigo regulates both dendrite and axon targeting of synaptic partners through Ephrin signaling in the olfactory system2012

    • Author(s)
      Sekine, S., Liang, L., Hino-Yamamoto, M., Goto, S., Okano, H., Luo, L., Miura, M., Chihara, T
    • Organizer
      53rd Annual Drosopbila Research Conference
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Evolutionarily conserved protein Dogi is required for neurite branching and targeting by interacting with microtubule motor regulator Glued in Drophila olfactory projection neurons2011

    • Author(s)
      Sakuma, C., Luo, L., Miura, M., Chihara, T.
    • Organizer
      44th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuronal targeting of synaptic partners are regulated by cell-autonomous function of Meigo, a putative UDP-sugar transporter, in the Drosophila olfactory brain center2011

    • Author(s)
      Sekine, S., Luo, L., Miura, M., Chihara, T
    • Organizer
      44^<th> Annual meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Evolutionarily Conserved Protein Dogi Regulates Neurite Targeting in the Olfactory System2011

    • Author(s)
      Sakuma, C., Luo, L., Miura, M., Chihara, T.
    • Organizer
      1^<st> Asia-Pacific Drosophila Research Conference
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Nucleotide sugar transporter Meigo regulates neuronal targeting of synaptic partners in the Drosophila antennal lobe2011

    • Author(s)
      Sekine, S., Luo, L., Miura, M., Chihara, T
    • Organizer
      1^<st> Asia-Pacific Drosophila Research Conference
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Nucleotide sugar transporter Meigo is required for neuronal targeting of synaptic partners in the Drosophila antennal lobe2011

    • Author(s)
      Sekine, S., Hino, M., Goto, S., Okano, H., Luo, L., Miura, M., Chihara, T
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting, NEROBIOLOGY OF DROSOPHILA
    • Place of Presentation
      New York, USA
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

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

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