2021 Fiscal Year Annual Research Report
細胞表面に突き出たアンテナ「一次繊毛」が制御する新たな摂食・情動機構の解明
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19K06739
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
斎藤 祐見子 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (00215568)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Gタンパク質共役型受容体 / 一次繊毛 / 海馬 / 摂食 / RNAseq / アクチン結合タンパク質 / 情動 / ベータアミロイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一次繊毛とはほぼすべての細胞が1本持ち、培養細胞では細胞周期の休止期G0/G1に形成される細胞小器官である。これは基底小体を起点とした微小管から成る軸糸を骨格とする「細胞外へ突き出した」構造体（直径250 nm, 長さ1-10 μm）であり、他の細胞小器官とは異なり、細胞質から隔離するような脂質膜がない。しかし、一次繊毛膜と細胞膜のリン脂質の種類は大きく異なる上、繊毛膜上には細胞膜と比べると限られた種類の膜受容体が高密度に局在するという特徴を有する。そのため、一次繊毛は環境シグナルを鋭敏にキャッチ－増幅し、細胞内へと伝える “シグナルハブ”と考えることができる。メラニン凝集ホルモン(MCH)は中枢性摂食亢進ペプチドであり、その受容体MCHR1(GPCR)は海馬、扁桃体、線条体を含む神経細胞一次繊毛に集積することが示されている。申請者は、MCHは繊毛に発現したMCHR1を介して繊毛長短縮を起こすという新しい現象を見出し、Gi/o-Aktが縮退開始シグナルであることを明らかにした。本研究では、神経細胞の一次繊毛局在型GPCRによる情報伝達機構とその生理的意義を解明するため、細胞レベルと個体レベルでの解析を並行して行う。締めくくりとなる今年度（最終年度）は、MCHR1を介した一次繊毛縮退に到るまでのAkt以降のシグナルリレー経路を同定(vivo, vitro)した。さらにMCHR1を繊毛マーカーとすることで、アルツハイマー病 (AD)モデルマウスにおける病理はβアミロイド蓄積による海馬一次繊毛変動と関連することを見出した。
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[Journal Article] Regulation of brain primary cilia length by MCH signaling: Evidence from pharmacological, genetic, optogenetic and chemogenic manipulations2022
Author(s)
Alhassen W, Kobayashi Y, Su J, Robbins B, Ngyuen H, Myint T, Yu M, Nauli S, Saito Y, Alachkar A.
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Journal Title
Molecular Neurobiology
Volume: 59
Pages: 245-265
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Patterns of cilia gene dysregulations in major psychiatric disorders.2021
Author(s)
Alhassen W, Siwei Chen S, Vawter M, Kay Robbins B, Nguyen H, Nyi Myint NT, Saito Y, Schulmann A, Nauli SM, Civelli O, Baldi P, Alachkar A
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Journal Title
Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry.
Volume: 109
Pages: 110255
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Required research activities to overcome addiction problems in Japan.2021
Author(s)
Ikeda K, Ide S, Omoe H, Minami M, Miyata H, Kawato M, Okamoto H, Kikuchi T, Saito Y, Shirao T, Sekino Y, Murai T, Matsumoto T, Iseki M, Nishitani Y, Sumitani M, Takahashi H, Yamawaki S, Isa T, Kamio Y
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Journal Title
Taiwanese J Psychiat
Volume: 35
Pages: 6-11
Peer Reviewed
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[Journal Article] Postsynaptic structure formation of human iPS cell-derived neurons takes longer than presynaptic formation during neural differentiation in vitro.2021
Author(s)
Togo K, , Fukusumi H, Shofuda T, Ohnishi H, Yamazaki H, Hayashi M, Kawasaki N, Takei N, Nakazawa T, Saito Y, Baba K, Hashimoto H, Sekino Y, Shirao T, Mochizuki H, Yanemura H
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Journal Title
Mol Brain
Volume: 14
Pages: 149
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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