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2012 Fiscal Year Annual Research Report

三次元脳組織内イメージングによるニューロン極性化メカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaMutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity
Project/Area Number 23113507
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

榊原 明  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20510217)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Keywordsニューロン / 細胞極性 / 細胞移動 / 微小管 / 中心体 / 軸索 / 大脳皮質 / イメージング
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、発生期の三次元脳組織内部を移動中のニューロンに形成される先導突起、神経軸索、樹状突起といった特徴的な突起構造の形成メカニズムに関して、細胞質微小管の配向性制御の視点から分子レベルで明らかにすることを目的とする。この目的を達成するため、本研究では三次元脳組織内における蛍光ライブ観察により微小管動態を解明するアプローチを試みた。
本年度は、マウス胚大脳原基スライス培養下でニューロンが移動しつつ軸索を形成する過程における中心体、微小管プラス端の蛍光ライブ観察を行った。これにより、ニューロン移動の比較的早い段階にある多極型移動ステージで脳表面に対して接線方向に軸索を形成する際には中心体が軸索形成部位に局在すること、遅いステージのロコモーション移動段階にある双極型ニューロンにおいて細胞後方から軸索が形成される際には、中心体は軸索側ではなく細胞前方の先導突起側に局在することを見出した。この結果は軸索が中心体近傍から形成されるという従来の二次元平板培養系の知見から考えられてきたモデルとは合致しない。ゆえに、上述した観察結果を説明するため、ニューロンの神経突起が複数存在する場合、中心体は伸長活性の最も高い突起(優性突起)に引き寄せられ、中心体の軸索近傍への局在は軸索が優性突起であるか否かによって決まるという新たなモデルを提唱、国内・海外の学会で発表し、Cerebral Cortex誌に原著論文として発表した。
並行して、中心体の主要構成因子ガンマチューブリンを欠損したニューロンの表現型解析を行った。本年度は細胞形態に異常をきたしたガンマチューブリン枯渇ニューロンにおける微小管プラス端のライブ観察を行い、正常ニューロンと比較して細胞質微小管の密度が低くなっていること、微小管伸長速度には顕著な変化がないことを示唆するデータを得た。現在、原著論文として発表するための準備を進めている。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] WAVE2-Abi2 complex controls growth cone activity and regulates the multipolar-bipolar transition as well as the initiation of glia-guided migration2013

    • Author(s)
      Min-Jue Xie
    • Journal Title

      Cereb. Cortex

      Volume: 23 Pages: 1410-1423

    • DOI

      10.1093/cercor/bhs123

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamics of centrosome translocation and microtubule organization in neocortical neurons during distinct modes of polarization2013

    • Author(s)
      Akira Sakakibara
    • Journal Title

      Cereb.Cortex

      Volume: - Pages: In press

    • DOI

      10.1093/cercor/bhs411

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reelin-dependent ApoER2 downregulation uncouples newborn neurons from progenitor cells2012

    • Author(s)
      F. Javier Perez-Martinez
    • Journal Title

      Biol. Open

      Volume: 1 Pages: 1258-1263

    • DOI

      10.1242/bio.20122816

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Microtubule dynamics in neocortical neurons during distinct modes of migration and polarization in the developing mouse cerebrum2012

    • Author(s)
      Akira Sakakibara
    • Organizer
      The 52th American Society for Cell Biology Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2012-12-15 – 2012-12-19
  • [Presentation] Microtubule dynamics in neocortical neurons during distinct modes of migration and polarization in the developing mouse cerebrum2012

    • Author(s)
      Akira Sakakibara
    • Organizer
      The 4th EMBO meeting Nice
    • Place of Presentation
      Nice, France
    • Year and Date
      2012-09-22 – 2012-09-25
    • Invited
  • [Presentation] ニューロン移動と極性化における細胞質微小管の機能2012

    • Author(s)
      榊原明
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • Year and Date
      2012-09-18 – 2012-09-21
  • [Presentation] 小脳プルキンエ細胞を生み出す前駆細胞の挙動についての研究2012

    • Author(s)
      宮田卓樹
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • Year and Date
      2012-09-18 – 2012-09-21
  • [Presentation] Dynamics of centrosome and microtubule plus ends in neocortical neurons during migration and axon formation in situ2012

    • Author(s)
      Akira Sakakibara
    • Organizer
      EMBO Conference Series Microtubules: Structure, Regulation and Functions
    • Place of Presentation
      Heidelberg, Germany
    • Year and Date
      2012-05-23 – 2012-05-26
  • [Remarks] 宮田研究室メンバー紹介ページ

    • URL

      http://www.takaki-miyata-lab.org/english/members/akira-sakakibara/

URL: 

Published: 2018-02-02  

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