アナンダミドによる軸索再生抑制機構の解析

• Project Area: Machineries of bioactive lipids in homeostasis and diseases
• Project/Area Number: 25116713
• 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: Nagoya University
• Principal Investigator: 久本 直毅 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80283456)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2014: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: アナンダミド / C. エレガンス / C.エレガンス / 神経軸索再生

Outline of Annual Research Achievements

今年度は昨年度まで明らかにした部分を受けて、さらに解析を進めた。昨年度までに、アナンダミド合成酵素であるNAPE-PLDの線虫ホモログnape-1が軸索再生の負の制御に関わることを見出していたが、今年度はnape-1とよく似た別のNAPE-PLD遺伝子であるnape-2もマイナーながら軸索再生に関与することを見出した。さらに、これらの遺伝子の生理学的な機能について検討した結果、野生型において切断された軸索が再生する際に切断部位を避けて伸長するという表現型を新たに見出し、さらにその忌避にnape-1/2が必要であることを発見した。一方、昨年度までに同定したアナンダミド受容体候補についてさらなる絞り込みを行い、最終的に２つの異なる受容体がリダンダントに機能していることを見出した。これら２つの遺伝子を同時に破壊すると、切断された軸索が再生する際に切断部位を避けて伸長する表現型を示さなくなった。さらにnape-1の異所発現は切断神経の軸索伸長の際に異所的忌避を示すことが昨年度までの解析でわかっていたが、２つの受容体を破壊するとこの忌避も示さなくなった。以上のことから、アナンダミドは神経軸索再生においてnape-1/2に依存して合成され、２つの異なる受容体を介してシグナルを活性化することにより、再生中の神経軸索が切断部位を忌避して伸長するよう制御することが示唆された。以上の結果は現在論文にまとめて投稿中である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] MAP kinase cascades regulating axon regeneration in <i>C. elegans</i> (2015)
  • Author(s): Pastuhov SI, Hisamoto N., Matsumoto K.
  • Journal Title: Proceedings of the Japan Academy, Series B Volume: 91 Issue: 3 Pages: 63-75
  • DOI: 10.2183/pjab.91.63
  • NAID: 130004802307
  • ISSN: 0386-2208, 1349-2896
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The C. elegans HGF/plasminogen-like protein SVH-1 has protease-dependent and -independent functions. (2014)
  • Author(s): Hisamoto, N., Li, C., Yoshida, M., Matsumoto, K.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 9 Issue: 5 Pages: 1628-1634
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.10.056
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Forgetting in C. elegans is accelerated by neuronal communication via the TIR-1/JNK-1 pathway. (2013)
  • Author(s): Inoue A, Sawatari E, Hisamoto N, Kitazono T, Teramoto T, Fujiwara M, Matsumoto K, Ishihara T.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 3(3) Issue: 3 Pages: 808-819
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2013.02.019
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The C. elegans JNK signaling pathway activates expression of stress response genes by derepressing the Fos/HDAC repressor complex (2013)
  • Author(s): Ayuna Hattori
  • Journal Title: PLOS Genetics Volume: 9 Issue: 2 Pages: e1003315-e1003315
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003315
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 軸索再生とMAPキナーゼ (2013)
  • Author(s): 久本直毅、松本邦弘
  • Journal Title: Clinical Neuroscience Volume: 31 Pages: 667-668
• [Presentation] Identification of endocannabinoid receptors regulating axon regeneration in C.elegans (2015)
  • Author(s): Pastuhov SI, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: 6th international conference on Phospholipase A2 and Lipid Mediators
  • Place of Presentation: Tokyo, JAPAN
  • Year and Date: 2015-02-10 – 2015-02-12
• [Presentation] 線虫HGF/プラスミノーゲン様タンパク質SVH-1は増殖因子としてだけではなく細胞外マトリクスを調節するプロテアーゼとしても機能する (2014)
  • Author(s): 久本直毅、李春、吉田誠希、松本邦弘
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] 糖鎖修飾因子群による神経軸索再生制御 (2014)
  • Author(s): 加藤優桂、久本直毅、松本邦弘
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] セロトニン-Rho/cAMPシグナル伝達経路による神経軸索再生の制御機構 (2014)
  • Author(s): 丸山 裕生、Tanimul Alam、Paola Nix、Michael Bastiani、久本 直毅、松本 邦弘
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Rhoシグナル伝達経路はミオシン軽鎖のリン酸化を介して線虫の神経軸索再生を制御する (2014)
  • Author(s): アラム タニムル、久本 直毅、松本 邦弘
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Identification of two endocannabinoid receptors involved in regulation of axon regeneration in C.elegans (2014)
  • Author(s): Pastuhov SI, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] The Chaperone Complex BAG2-HSC70/HSP70 determines localization of C. elegans leucine-repeat kinase LRK-1 in the regulation of Axonal-Dendritic Polarity (2014)
  • Author(s): Alam T, Fukuzono T, Pastuhov SI, Fukushima O, Li C, Hattori A, Hanafusa H, Matsumoto K, Hisamoto N.
  • Organizer: Society for Neuroscience 2014
  • Place of Presentation: Wasington, USA
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [Presentation] Endocannabinoid AEA as injury signal in axon regeneration. (2014)
  • Author(s): Pastuhov SI, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: 2013 FASEB Summer Research Conference on Lysophospholipid and Other Related Mediators
  • Place of Presentation: Niseko, Hokkaido, JAPAN
  • Year and Date: 2014-08-04 – 2014-08-09
• [Presentation] SVH-5 transcription factor regulates axon regeneration in C. elegans by activating the transcription of the svh-2 gene encoding a receptor tyrosine kinase. (2014)
  • Author(s): Li C, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: The 6th Asia-Pacific C. elegans meeting and C. elegans topic meeting on Development, Cell Biology and Gene Expression Meeting
  • Place of Presentation: Nara, JAPAN
  • Year and Date: 2014-06-15 – 2014-06-19
• [Presentation] The C. elegans plasminogen/HGF-like protein SVH-1 is required for larval developmental growth. (2013)
  • Author(s): Naoki Hisamoto
  • Organizer: 19th International C.elegans meeting
  • Place of Presentation: Los Angeles, USA