神経幹細胞の非対称分裂を介した自己複製における極性化制御因子の役割の解明

• Project Area: Neural Diversity and Neocortical Organization
• Project/Area Number: 23123513
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 遠藤 光晴 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90436444)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000); Fiscal Year 2012: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2011: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: 神経幹細胞 / 自己複製 / 一次繊毛 / Wntシグナル / 大脳皮質 / IFT20 / 平面内細胞極性

Outline of Annual Research Achievements

大脳皮質におけるニューロン産生は神経幹細胞によって行われる。我々はこれまでに、Wnt5a-RorシグナルがDishevelled2 (Dvl2)のリン酸化を誘導することで神経幹細胞の自己複製能と中間前駆細胞産生能をともに促進することを明らかにしてきた。平成24年度は、そのメカニズムの解明を目的に解析を行い、Wnt5a-RorシグナルがDvl2のSer143のリン酸化を誘導することを明らかにした。リン酸化されたDvl2 (Ser143)は基底小体に局在し、一次繊毛の退縮を促進する働きをもつことが知られており、実際に神経幹細胞の基底小体にも局在していることが示された。一次繊毛は基底小体を基部とする細胞膜突出構造であり、一次繊毛の伸長と退縮の制御は細胞周期の制御と相互に関連している。神経幹細胞も細胞周期のG1期において一次繊毛を形成することが知られており、Wnt5a-Ror-Dvl2シグナルは神経幹細胞において一次繊毛の制御を介して神経幹細胞の細胞周期（主にG1期）の長さを調節することで、自己複製能を促進するのではないかと考えられた。また、Wnt5a-Rorシグナルを抑制すると産生される中間前駆細胞の割合が低下するとともに増殖中の中間前駆細胞の割合も低下することが明らかになった。中間前駆細胞も一次繊毛を形成することが知られていることから、Wnt5a-Ror-Dvl2シグナルは中間前駆細胞においても一次繊毛の制御を介して細胞周期の制御に寄与している可能性が示唆される。中間前駆細胞は分裂を行った後にニューロンへ分化することで、産生されるニューロン数を増幅する役割をもつことから、Wnt5a-Ror-Dvl2シグナルは中間前駆細胞の分裂回数を制御することによって、産生されるニューロン数を増幅する役割を担っているのではないかと考えられた。

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。

Research Products

• [Journal Article] 非古典的Wntシグナルの情報伝達と細胞応答 (2013)
  • Author(s): 西田 満
  • Journal Title: CLINICAL CALCIUM Volume: 印刷中
• [Journal Article] Ror-family receptor tyrosine kinases regulate maintenance of neural progenitor cells in the developing neocortex (2012)
  • Author(s): Endo M, Doi R, Nishita M, Minami Y
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: (印刷中)(掲載確定) Pages: 2017-2029
  • DOI: 10.1242/jcs.097782
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非古典的Wntシグナルによる極性と幹細胞性維持の制御 (2012)
  • Author(s): 遠藤 光晴
  • Journal Title: 生体の科学 Volume: 63 Pages: 224-228
• [Journal Article] Ror-family receptor tyrosine kinases regulate maintenance of neural progenitor cells in the developing neocortex (2012)
  • Author(s): 遠藤光晴
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: (印刷中)(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非古典的Wntシグナルによる極性と幹細胞性維持の制御 (2012)
  • Author(s): 遠藤光晴
  • Journal Title: 生体の科学 Volume: 63(印刷中)(掲載確定)
• [Journal Article] Analysis of Wnt/Planar cell polarity pathway in cultured cells (2012)
  • Author(s): 遠藤光晴
  • Journal Title: Methods in Molecular Biology Volume: 839 Pages: 201-214
• [Presentation] 大脳皮質神経幹細胞におけるWnt5a/Rorシグナルの機能解析 (2012)
  • Author(s): 遠藤 光晴
  • Organizer: 2012年度 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（仙台）
  • Year and Date: 2012-07-26
• [Presentation] Rorファミリー受容体型チロシンキナーゼは大脳皮質神経幹細胞の維持に働く (2011)
  • Author(s): 遠藤光晴
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜)
  • Year and Date: 2011-12-13
• [Presentation] Ror-family receptor tyrosine kinases regulate maintenance of neural progenitor cells in the developing neocortex (2011)
  • Author(s): 遠藤光晴
  • Organizer: 第63回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: クラーク会館(札幌)
  • Year and Date: 2011-06-28
• [Book] Ror receptor family. The Receptor Tyrosine Kinase Handbook. (2013)
  • Author(s): 遠藤 光晴
  • Publisher: Springer Science
• [Book] Ror receptor family. The Receptor Tyrosine Kinase Handbook (2012)
  • Author(s): 遠藤光晴
  • Publisher: Springer Science(印刷中)