Ｄｓｃａｍによる神経細胞移動制御機構の解析

• Project/Area Number: 17J40150
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 有村 奈利子 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所・病態生化学研究部, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 中脳 / Dscam / RapGEF2

Outline of Annual Research Achievements

これまでの解析で、中脳神経細胞は DSCAM/RapGEF2/Rap1という共通の分子カスケードを細胞移動開始に必要とすることを明らかにしてきた。本研究課題では、DSCAMによる、脳室面からの脱上皮化がどのような分子機序によりなされるかについて解析をおこなった。これまでの研究において、中脳神経細胞が生み出される胎生期の半ばE13.5において、脳室面離脱時に形成される神経細胞の形態変化および終足の退縮が、Dscamにより制御されることを新規に明らかにした。またDSCAMの機能の下流で、RapGEF2/Rap1が不活化し、それによりN-cadherinの不安定化すること、接着面の N-cadherinが減少すること等が、神経細胞の脳室面離脱に必要であることが明らかとなった。これらの結果については、現在論文を投稿し、リバイス中である。また、RapGEF2はRapGEF6と重複する機能を有することが示唆されていたが、中脳神経細胞では、その局在を異にしており、機能的差異があることが新たに示唆された。さらに、RapGEF2とDSCAMは、膜分子の裏打ちとして機能するMAGI1と相互作用して３者複合体を形成し、MAGIの結合がRapGEF2の活性制御に重要であることを見出している。今後は、今後はDSCAMの神経細胞移動時の接着制御がどのような分子基盤により制御されているかを検証してゆく。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Comprehensive and cell-type-based characterization of the dorsal midbrain during development (2018)
  • Author(s): Arimura Nariko、Dewa Ken-ichi、Okada Mako、Yanagawa Yuchio、Taya Shin-ichiro、Hoshino Mikio
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 24 Issue: 1 Pages: 41-59
  • DOI: 10.1111/gtc.12656
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] DSCAMによるRapGEF2/Rap1とN-Cadherinの抑制が神経細胞の脱上皮化と細胞移動を制御する (2019)
  • Author(s): Nariko Arimura, Mako Okada, Shin-ichiro Taya, Ken-ichi Dewa, Hirotomo Uetake, Tomoki Nishioka, Yukiko U. Inoue, Takayoshi Inoue, Kozo Kaibuch, Mikio Hoshino
  • Organizer: 第42回日本分子生物学会年会
• [Presentation] The functional analysis of a down syndrome-associated gene in neuronal migration of midbrain neurons (2019)
  • Author(s): Nariko Arimura, Kenichi Dewa, Mako Okada, Yuchio Yanagawa, Shin-ichiro Taya, Mikio Hoshino
  • Organizer: 第12回神経発生討論会
• [Presentation] The functional analysis of a down syndrome-associated gene in delamination of midbrain neurons (2018)
  • Author(s): Nariko Arimura, Kenichi Dewa, Mako Okada, Yuchio Yanagawa, Shin-ichiro Taya, Mikio Hoshino
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会年会
• [Presentation] Functional analysis of Down's syndrome associated molecule in the cerebellum excitatory synapse formation (2018)
  • Author(s): Kenichi Dewa, Nariko Arimura, Mako Okada, Yuchio Yanagawa, Shin-ichiro Taya, Mikio Hoshino
  • Organizer: 2018年度国際薬理学会(WCP2018)
• [Presentation] The functional analysis of a down syndrome-associated gene in delamination of midbrain neurons (2018)
  • Author(s): Nariko Arimura, Kenichi Dewa, Mako Okada, Yuchio Yanagawa, Shin-ichiro Taya, Mikio Hoshino
  • Organizer: 次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
• [Presentation] The functional analysis of a down syndrome-associated gene in neuronal migration of midbrain neurons (2017)
  • Author(s): Nariko Arimura, Kenichi Dewa, Mako Okada, Yuchio Yanagawa, Shin-ichiro Taya, Mikio Hoshino
  • Organizer: 第40回日本分子生物学会年会
• [Presentation] The functional analysis of a down syndrome-associated gene in neuronal migration of midbrain neurons (2017)
  • Author(s): Nariko Arimura, Kenichi Dewa, Mako Okada, Yuchio Yanagawa, Shin-ichiro Taya, Mikio Hoshino
  • Organizer: 次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム
• [Presentation] Functional analysis of Down's syndrome associated molecule in the cerebellum excitatory synapse formation. (2017)
  • Author(s): 出羽 健一, 有村 奈利子, 田谷 真一郎, 境 和久, 小泉 修一, 星野 幹雄
  • Organizer: 生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The role of DSCAM in the cerebellum. (2017)
  • Author(s): 出羽 健一, 有村 奈利子, 田谷 真一郎, 境 和久, 小泉 修一, 星野 幹雄
  • Organizer: 第9回 光操作研究会
• [Presentation] 小脳興奮性シナプス形成におけるダウン症関連分子の機能解析 (2017)
  • Author(s): 出羽 健一, 有村 奈利子, 田谷 真一郎, 境 和久, 宮崎 大輔, 山崎 美和子, 一戸 紀孝, 渡辺 雅彦, 小泉 修一, 星野 幹雄
  • Organizer: 次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム
• [Presentation] 行動ゴール達成過程における前頭葉-大脳基底核ネットワークの関与 (2017)
  • Author(s): 中山 義久、山形 朋子、有村 奈利子、星 英司
  • Organizer: 第40回日本神経科学学会
• [Presentation] Area-specific involvement of frontal areas and the basal ganglia in goal-directed behavior in monkeys (2017)
  • Author(s): Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata, Nariko Arimura, Eiji Hoshi
  • Organizer: Neuroscience 2017
  • Int'l Joint Research