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2014 Fiscal Year Annual Research Report

神経回路形成における新規リン酸化GAP43の機能解析

Research Project

Project/Area Number 25870251
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

河嵜 麻実  新潟大学, 研究推進機構・超域学術院, 助教 (10609358)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
KeywordsGAP-43 / JNK / growth cone
Outline of Annual Research Achievements

神経軸索の先端には成長円錐と呼ばれる非常に運動性の高い構造体が存在する。成長円錐は細胞骨格の再編成及び膜輸送により運動性を獲得し、軸索を牽引することで軸索伸長を制御する。これまでに、我々は成長円錐における情報伝達系を明らかにする事を目的とし、リン酸化プロテオーム解析を行っきた。本研究では、特にリン酸化の頻度が高いGAP-43の96番目のSerに着目し、その責任キナーゼの同定及びその下流シグナル経路の解析を行った。GAP-43はパルミトイル化で細胞膜にアンカーし、PKCでリン酸化されるIQ motifを有する分子である。Ser96は、GAP-43のIQ motifよりC末側に位置しており、確かに成長円錐内で高頻度にリン酸化されていたが、PKCリン酸化部位であるSer41は殆ど検出されなかった。
今年度は、Ser96におけるリン酸化型GAP-43の特異的抗体とキナーゼに対するsiRNAを用いた解析を行い、JNK1が責任キナーゼであることを同定した。JNK1は神経発生過程の軸索成長において重要な役割を担うmitogen-activated protein kinaseである。一方で、GAP-43にリン酸化依存的に結合する分子を探索し候補タンパク質を同定することにも成功した。同定された分子の幾つかは、活性酸素の消去に関わる分子でることから、GAP-43のリン酸化は神経成長過程における酸化還元恒常性維持に関与しているのではないかということが予測された。現在これらの分子の神経成長機能についても解析を進めている。このリン酸化の機能的意義についても、GAP-43 Ser96Ala ノックインマウスを用いて突起伸長過程における活性酸素レベルを評価した。現在までには、野生型と比較して有意な違いは認められていない。今後は、より感度の高い方法を用いて、成長円錐における活性酸素レベルの変動について解析を進める予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Involvement of IQGAP family proteins in the regulation of mammalian cell cytokinesis.2014

    • Author(s)
      Adachi M, Kawasaki A, Nojima H, Nishida E, Tsukita S
    • Journal Title

      Genes to cells

      Volume: 19 Pages: 803-820

    • DOI

      10.1111/gtc.12179

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] In vivo phosphorylation sites of GAP-43, involved axonal growth, is phosphorylated by JNK12015

    • Author(s)
      小林大記、河嵜麻実、武内恒成、五十嵐道弘
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場、神戸国際展示場
    • Year and Date
      2015-07-28 – 2015-07-31
  • [Presentation] JNK-mediated phosphorylation of GAP-43 promotes axonal growth2015

    • Author(s)
      河嵜麻実、小林大記、武内恒成、五十嵐道弘
    • Organizer
      第67回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      2015-06-30 – 2015-07-02
  • [Presentation] JNK-mediated phosphorylation of GAP-43 promotes axonal growth2015

    • Author(s)
      河嵜 麻実、岡田 正康、武内 恒成、 崎村建司, 五十嵐 道弘
    • Organizer
      第5回新潟大学脳研究所共同研究拠点国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      新潟大学脳研究所
    • Year and Date
      2015-03-05 – 2015-03-06
  • [Presentation] The novel JNK-dependent phosphorylation sites of GAP-43 promote axonal growt h2014

    • Author(s)
      河嵜 麻実、吉岡望、岡田 正康、武内 恒成、 五十嵐 道弘
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27

URL: 

Published: 2016-06-01  

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