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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Integrated studies of regulation of neuronal fuction and development by kinesin superfamily motors, KIFs

Research Project

Project/Area Number 16H06372
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

廣川 信隆  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任教授 (20010085)

Project Period (FY) 2016-05-31 – 2019-03-31
Keywordsキネシン分子モーター群 / 微小管 / 細胞内輸送
Outline of Annual Research Achievements

1) A) KIF5とその軽鎖(KLC)について、リン酸化部位、責任キナーゼ同定し、全リン酸化地図を作成した。(Ogawa et al. in preparation) KIF3/KAP3がTRIM46を輸送により軸索起始部の形成する事を解明。(Ichinose et. al. Cell Rep in revision)2) A)a) Kif21b欠失マウスで、恐怖記憶の消去が異常で、NMDA受容体を介したカスケードに異常が見られシナプス可塑性の新しい分子機構を解明。(Morikawa, Mo. et al. Cell Rep 2018) b) KIF3 のヘテロ接合体で統合失調症の表現型及び長期増強と長期抑圧に異常が見られKIF3は、NR2Aを輸送し、神経可塑性での重要な役割と統合失調症の病態との関連を解明。(Alsabban A. et al. EMBO J. in revision). c)臨界期中の暗黒飼育によりKIF5AとGluR1が発現量を下げ臨界期中の神経可塑性にとり重要な役割を担う事を解明。(Iwata et,al in preparation) d) 記憶想起の際、KIF17の分解が起こり、樹状突起シャフト内で局所翻訳により発現量が回復する新しい機能を解明。(Iwata et al. in preparation) B) b) KIF26AがFAKを末梢感覚神経細胞の深部に係留し、細胞表層のSFKからFAKへのシグナル伝達を阻害し、神経細胞の興奮性にかかわる細胞内Ca++の排出を脱抑制し、疼痛の持続時間を一定の範囲に短縮する事を解明。(Wang, L. et al. Cell Rep, 2018) 3) B)KIF3B の欠損による多指症を焦点にShhの勾配形成におけるKIF3の役割を解明。(Wang, S. et al.NCB in revision)4) 予期せぬ新しい成果 A) KIF1B beta の新しいカーゴ、IGFRを同定し、CMT2A1 の病態生理を解明。( Xu, F. et al. JCB 2018)B) cryoEM 等によりKIF5 がGDP 微小管に結合するとGDP微小管 がGTP微小管様に構造変化し、KIF5 との結合が促進され、これが方向性輸送の分子基盤である事を解明。(Shima, T. et al.JCB, 2018)

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] KIF2A regulates the development of dentate granule cells and postnatal hippocampal wiring2018

    • Author(s)
      Homma Noriko、Zhou Ruyun、Naseer Muhammad Imran、Chaudhary Adeel G、Al-Qahtani Mohammed H、Hirokawa Nobutaka
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 7 Pages: 1-26

    • DOI

      https://doi.org/10.7554/eLife.30935

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Atypical Kinesin KIF26A Facilitates Termination of Nociceptive Responses by Sequestering Focal Adhesion Kinase2018

    • Author(s)
      Wang Li、Tanaka Yosuke、Wang Doudou、Morikawa Momo、Zhou Ruyun、Homma Noriko、Miyamoto Yuki、Hirokawa Nobutaka
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 24 Pages: 2894~2907

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.05.075

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Molecular Motor KIF21B Mediates Synaptic Plasticity and Fear Extinction by Terminating Rac1 Activation2018

    • Author(s)
      Morikawa Momo、Tanaka Yosuke、Cho Hyun-Soo、Yoshihara Masaharu、Hirokawa Nobutaka
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 23 Pages: 3864~3877

    • DOI

      Https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.05.089

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] KIF1Bβ mutations detected in hereditary neuropathy impair IGF1R transport and axon growth2018

    • Author(s)
      Xu Fang、Takahashi Hironori、Tanaka Yosuke、Ichinose Sotaro、Niwa Shinsuke、Wicklund Matthew P.、Hirokawa Nobutaka
    • Journal Title

      The Journal of Cell Biology

      Volume: 217 Pages: 3480~3496

    • DOI

      https://doi.org/10.1083/jcb.201801085

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Kinesin-binding triggered conformation switching of microtubules contributes to polarized transport2018

    • Author(s)
      Shima Tomohiro、Morikawa Manatsu、Kaneshiro Junichi、Kambara Taketoshi、Kamimura Shinji、Yagi Toshiki、Iwamoto Hiroyuki、Uemura Sotaro、Shigematsu Hideki、Shirouzu Mikako、Ichimura Taro、Watanabe Tomonobu M.、Nitta Ryo、Okada Yasushi、Hirokawa Nobutaka
    • Journal Title

      The Journal of Cell Biology

      Volume: 217 Pages: 4164~4183

    • DOI

      http://doi.org/10.1083/jcb.201711178

    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The atypical kinesin KIF26A facilitates termination of nociceptive responses by sequestering focal adhesion kinase2019

    • Author(s)
      王 力,田中 庸介,森川 桃 ,周 如贇, 王 斗斗,宮本 祐希, 廣川信隆
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] KIF1Bβ mutations detected in hereditary neuropathy impair IGF1R transport and axon growth2019

    • Author(s)
      徐方、高橋光規、田中 庸介、一ノ瀬聡太郎、丹羽伸介、Matthew P. Wicklund, 廣川信隆
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] Cryo-EM structures reveal that kinesin-1 triggers conformational switching of microtubules as a base for polarized transport2019

    • Author(s)
      Manatsu Morikawa
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] The molecular motor KIF21B mediates synaptic plasticity and fear extinction by terminating Rac1 activation2019

    • Author(s)
      Momo Morikawa
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] Mechanism of Intracellular transport and molecular motors, KIFs2018

    • Author(s)
      Nobutaka Hirokawa
    • Organizer
      The Kingdon of Saudi Arabia’s First International R & D Collaboration Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mechanism of Cytoskeletal Protein Dynamics Revealed by the Combination of Multiple Protein Analyses2018

    • Author(s)
      Tadayuki Ogawa and Nobutaka Hirokawa
    • Organizer
      Mass Spectrometry and Proteomics 2018
  • [Presentation] Mechanism of Catalytic Microtubule Depolymerization via KIF2-tubulin Transitional Conformation2018

    • Author(s)
      Tadayuki Ogawa, Shinya Saijo, Nobutaka Shimizu, Xuguang Jiang and Nobutaka Hirokawa
    • Organizer
      Tokyo 2018 Cell and Developmental Biology Meeting
  • [Presentation] 微小管脱重合反応を推進する遷移段階KIF2-チューブリン複合体の溶液解析2018

    • Author(s)
      小川覚之、西條慎也、清水伸隆、蒋緒光、廣川信隆
    • Organizer
      第18回東京大学生命科学ネットワークシンポジウム
  • [Presentation] Mechanism of Protein Dynamics Revealed by the Combination of Multiple Protein Analyses in Solution2018

    • Author(s)
      Tadayuki Ogawa and Nobutaka Hirokawa
    • Organizer
      生物物理学会
  • [Presentation] 微小管脱重合反応を推進する遷移段階KIF2-チューブリン複合体の溶液解析2018

    • Author(s)
      小川覚之、西條慎也、清水伸隆、蒋緒光、廣川信隆
    • Organizer
      分子生物学会
  • [Presentation] The Smart Nano-Machine that demolishes the Microtubule Cytoskeleton in Cells2018

    • Author(s)
      Tadayuki Ogawa and Nobutaka Hirokawa
    • Organizer
      2nd International BMS Symposium 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細胞情報を運ぶキネシン分子モーター ~KIF12とβ細胞脂肪毒性~2018

    • Author(s)
      田中庸介、廣川信隆
    • Organizer
      Islet Biology 2018
  • [Presentation] KIF26Aによる疼痛反応の短縮2018

    • Author(s)
      王 力,田中 庸介,森川 桃,本間 典子,周 如贇, 王 斗斗,宮本 祐希,廣川 信隆
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
  • [Presentation] KIF21Bによる恐怖記憶消去メカニズムの制御2018

    • Author(s)
      森川 桃、田中庸介、趙顯洙、吉原雅大、廣川信隆
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
  • [Presentation] Cryo-EM structures reveal Kinesin-1 triggers conformational switching of microtubules as a base for polarized transport2018

    • Author(s)
      Manatsu Morikawa et al.
    • Organizer
      ASCB2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The molecular motor KIF21B mediates synaptic plasticity and fear extinction by terminating Rac1 activation2018

    • Author(s)
      Momo Morikawa
    • Organizer
      ASCB2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The molecular motor KIF21B mediates synaptic plasticity and fear extinction by terminating Rac1 activation2018

    • Author(s)
      Momo Morikawa et al.
    • Organizer
      第41回 日本神経科学大会
  • [Remarks] 痛みを運ぶ分子モーター: 細胞内の輸送が痛みニューロンの感受性を高める

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/articles/a_00505.html

  • [Remarks] 二刀流モーターの分子メカニズムの解明 :分子モータータンパク質KIF19Aの構造

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/articles/a_00538.html

  • [Remarks] 細胞内骨格の賢い解体屋: 微小管を脱重合する分子モーターが効率良く働く仕組みを解明

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/articles/a_00611.html

URL: 

Published: 2022-12-28  

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