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2015 Fiscal Year Annual Research Report

ほ乳類大脳皮質における神経活性依存的な樹状突起の形態制御に関わるメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 26830024
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

松居 亜寿香  国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (30599684)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsバレル / 樹状突起 / 神経活性依存的 / 大脳皮質
Outline of Annual Research Achievements

マウスの第一次体性感覚野に存在するバレル皮質の第4層神経細胞は、生後直後は四方八方に樹状突起を伸ばしているが、生後1週目にかけてヒゲからの刺激に応じて樹状突起の形態を変化させ、最終的にバレルの内側(hollow)に向かってのみ樹状突起を伸ばす。我々のこれまでの研究でバレル皮質に特異的に発現するBtbd3が外部刺激依存的な樹状突起の形態制御に必要であることを明らかにした。しかしBtbd3がどのように樹状突起の除去または維持を決定するのか、そのメカニズムは不明なままである。
本研究の目的は、Btbd3を介した樹状突起の形態制御に関わる分子メカニズムを明らかにすることである。
これまでの研究でBtbd3は神経活性によってmRNA発現量や総タンパク質量に変化が生じないことがわかっている。そこで、神経活性によってBtbd3のタンパク質修飾の状態が変わる可能性を考えた。その結果、Btbd3は神経細胞でリン酸化される可能性を見出した。またBtbd3は神経活性に応じてRho活性を上昇させることを見出し、このRho活性の上昇はリン酸化阻害剤によって抑制されることがわかった。さらにBtbd3とplexinが結合し、Rho活性を制御していることを明らかにした。またBtbd3は神経活性を受け続けると、細胞内局在を変え、細胞骨格へ移動することも見出した。
以上の結果から、Btbd3は神経細胞内でタンパク質修飾の状態や細胞内局在、結合するタンパク質に違いがあり、この状態の違いが樹状突起の除去または維持の選択性に重要である可能性が示唆された。

  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Presentation] Selective dendrite removal/maintenance is controlled by activity dependent BTBD3 protein status2016

    • Author(s)
      松居 亜寿香
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川・横浜)
    • Year and Date
      2016-07-22 – 2016-07-22
  • [Presentation] Translocation of BTBD3 protein status controls proper dendrite development2016

    • Author(s)
      松居 亜寿香
    • Organizer
      神経発生討論会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学(東京・御茶ノ水)
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-19
  • [Presentation] Neuronal activity dependent translocation of BTBD3 to the cytoskeleton is essential for proper dendrite development2015

    • Author(s)
      松居 亜寿香
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫・神戸)
    • Year and Date
      2015-07-29 – 2015-07-29
  • [Presentation] Neuronal activity dependent translocation of BTBD3 to the cytoskeleton is essential for proper dendrite development2015

    • Author(s)
      松居 亜寿香
    • Organizer
      Neuronal circuits, Development and plasticity of the early visual system
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアホテル(兵庫・神戸)
    • Year and Date
      2015-07-27 – 2015-07-27
    • Invited
  • [Book] こころの科学増刊「ここまでわかった!脳とこころ」2016

    • Author(s)
      松居亜寿香
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      日本評論社

URL: 

Published: 2017-01-06  

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