The challenge for the study of unmyelinated fibers in central nervous system

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K15342
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: 貫名 信行 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 無髄線維 / Nav1.2 / 有髄線維

Outline of Annual Research Achievements

１)中枢神経系における無髄神経の存在部位の確認に関しては、現在のところ既報のようにNav1.2が瀰漫性に軸索上に存在することが無髄神経のマーカーとなることに基づき、中枢神経系の無髄神経を網羅的に同定している。線条体投射線維、小脳平行線維、海馬苔状線維などの既知の線維に加え、脳梁、分界条にNav1.2の分布が瀰漫性に存在する繊維の存在を認めている。電子顕微鏡による検討においても脳梁、分界条に無髄繊維の存在を認め、現在免疫電顕による確認を行っている。
２)線条体中型有棘細胞から取り出した特異的遺伝子について無髄繊維との関連を検討し、無髄線維であるにもかかわらず、ミエリン塩基性タンパク質の遺伝子発現を見たことからこれを検討し、ミエリン塩基性タンパク質の上流にある、Golliの発現であることを確認した。
３)線条体投射線維が無髄線維であることを認識するきっかけとなったsodium channel beta4 subunitについては結晶を作製し、その構造解析を行った。結晶はbeta4 subunitのantiparallel な並び方を示し、マルチマーを形成することが示唆された。結合部位に相当する部位でクロスリンクを行い、分子間相互作用点を決定した。この結果beta4はtrans-homophilic interactionを形成することが示唆された。またbeta4とともにbeta subunitの一つである、beta1 subunitに関して、そのてんかん発症と関連する遺伝子変異部位がこの分子間相互作用部位に関連することを示した。このようなbeta subunitの分子間相互作用が無髄神経線維の軸索間の相互作用に関わっている可能性がある。

Research Products

• [Int'l Joint Research] INSERM,France(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: INSERM,France
• [Int'l Joint Research] Washington University(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Washington University
• [Journal Article] Proteomic analysis of native cerebellar iFGF14 complexes. (2016)
  • Author(s): Bosch MK, Nerbonne JM, Townsend RR, Miyazaki H, Nukina N, Ornitz DM, Marionneau C.
  • Journal Title: Channels (Austin). Volume: 10 Pages: 297-312
  • DOI: 10.1080/19336950.2016.1153203.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Splicing misregulation of SCN5A contributes to cardiac-conduction delay and heart arrhythmia in myotonic dystrophy. (2016)
  • Author(s): Freyermuth F, Rau F, Kokunai Y, Linke T, Sellier C, Nakamori M, Kino Y, Arandel L, Jollet A, Thibault C, Philipps M, Vicaire S, Jost B, Udd B, Day JW, Duboc D, Wahbi K, Matsumura T, Fujimura H, Mochizuki H, Deryckere F, Kimura T, Nukina N, --- Charlet-Berguerand N.
  • Journal Title: Nat Commun. Volume: 7 Pages: -
  • DOI: 10.1038/ncomms11067.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Structure-based site-directed photo-crosslinking analyses of multimeric cell-adhesive interactions of voltage-gated sodium channel β subunits. (2016)
  • Author(s): Shimizu H, Miyazaki H, Ohsawa N, Shoji S, Ishizuka-Katsura Y, Tosaki A, Oyama F, Terada T, Sakamoto K, Shirouzu M, Sekine S, Nukina N, Yokoyama S.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 6 Pages: -
  • DOI: 10.1038/srep26618.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Genome-wide analyses in neuronal cells reveal that upstream transcription factors regulate lysosomal gene expression. (2016)
  • Author(s): Yamanaka T, Tosaki A, Kurosawa M, Shimogori T, Hattori N, Nukina N.
  • Journal Title: FEBS J. Volume: 283 Pages: 1077-87
  • DOI: 10.1111/febs.13650.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serine 403-phosphorylated p62/SQSTM1 immunoreactivity in inclusions of neurodegenerative diseases. (2016)
  • Author(s): Kurosawa M, Matsumoto G, Sumikura H, Hatsuta H, Murayama S, Sakurai T, Shimogori T, Hattori N, Nukina N.
  • Journal Title: Neurosci Res. Volume: 103 Pages: 64-70
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.08.002.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 大脳基底核疾患研究の病態脳科学的展開 (2016)
  • Author(s): 貫名信行
  • Organizer: 第５７回日本神経学会学術大会(楢林賞受賞講演）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫、神戸）
  • Year and Date: 2016-05-19
  • Invited
• [Remarks] 同志社大学大学院脳科学研究科認知記憶加齢部門
  • URL: http://brainscience.doshisha.ac.jp/introduction/pat/ca.html