成熟神経細胞における核の位置制御の意義とその分子機構の解明
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19K22476
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
桑子 賢一郎 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (30468475)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | ニューロン / 神経突起 / 核 / 局在 / 生理機能 |
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| Outline of Research at the Start |
成熟神経細胞では、一般的に核は細胞の中央に位置しているが、その位置がどのようなメカニズムで決定され、どのような機能的意味をもつのかはわかっていない。そこで、本研究では、成熟マウス小脳神経細胞をモデルとして、核の位置制御の分子機構を解明する。そして、その機構の破綻によって引き起こされる神経機能の異常を明らかにし、成熟神経細胞の“核の位置”の重要性に迫る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの代表者の研究から、小脳プルキンエ細胞では核膜蛋白質複合体LINC complexおよびリン酸化酵素LKB1によって核の位置が制御されている可能性が示唆されていた。そこで、まず、発生期から成熟期、さらに老齢期のプルキンエ細胞において免疫組織化学的手法による詳細な解析をおこない、LINC complexの構成因子であるSun蛋白質やNesprin蛋白質、またLKB1やその基質リン酸化酵素群の詳細な発現プロファイルを作成した。また、子宮内電気穿孔法をもちいた生体内遺伝子導入実験系により、プルキンエ細胞でLINC complexとLKB1の機能阻害をおこない、どのような異常が起こるかを組織学的解析によって調べた。その結果、これらの分子の機能阻害によって成熟プルキンエ細胞の軸索内に蛋白質の異常蓄積が起こっていることがわかり、軸索変性の可能性が示唆された。今後は、さらに老齢期プルキンエ細胞への影響も解析していく予定である。一方で、LINC complexとLKB1がどのように作用して核の位置制御に関わっているのかを明らかにするために、当該年度は種々の生化学的・分子生物学的解析系を立ち上げてきた。次年度は、これらの解析系と細胞培養系とを組み合わせて、蛋白質間相互作用やリン酸化レベルなどを調べていく。また、本研究でもちいる遺伝子欠失マウスを作成するために、エレクトロポレーション法とゲノム編集技術を組み合わせた新しい遺伝子組換えマウス作成法の準備も進めており、次年度は実際にLINC complex関連遺伝子欠失マウスの作成を予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度は代表者の所属研究機関の異動とそれに伴う研究環境の新たなセットアップのために少し遅れていたが、その後、徐々に実験結果が得られるようになってきているから。
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| Strategy for Future Research Activity |
プルキンエ細胞の核の局在制御および形態形成におけるLINC complexの関与に関して新たな実験系で明らかにしていく。また、LKB1とLINC complexの相互作用についての生化学的な実験を進める。そして、LKB1およびLINC complexに関連した分子（基質など）についても発現抑制実験系や遺伝子欠失マウスを用いて核局在や神経突起形成への関与を解析していく。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
