Significance of novel non-muscle myosin-binding partners in the brain

• Project/Area Number: 25293043
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General anatomy (including histology/embryology)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Sato Makoto 大阪大学, 連合小児発達学研究科, 教授 (10222019)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): OKA Yuichiro 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (30614432) ; XIE Min-Jie 福井大学, 医学部, 助教 (40444210) ; IGUCHI Tokuichi 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (60509305) ; KURODA Kazuki 福井大学, 医学部, 助教 (60557966) ; OMI Minoru 福井大学, 医学部, 特命助教 (00400416)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000); Fiscal Year 2015: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2014: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2013: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
• Keywords: 神経科学 / 脳・神経 / 解剖学 / 細胞・組織 / ミオシン

Outline of Final Research Achievements

Non-muscle myosin IIb plays a major role for regulation of actin dynamics in the dendritic spines. However, how myosin IIb alters cytoskeletal dynamics and how myosin IIb function is regulated during the spine maturation are still poorly understood. We found that one molecule (tentatively called as FRM) was a novel binding partner of myosin IIb and was expressed in the hippocampal and neocortical neurons. When endogenous FRM was knocked down in cultured hippocampal neurons, it inhibited spine shortening for spine maturation and changed the ratio of NMDA receptor expressions on spines. We generated FRM-conditional knockout mice in which loxP sites flank exon 4 in the FRM allele and crossed with Emx1-Cre mice for understanding of the roles of FRM in the brain. We found that these FRM mutant mice showed the anxiety-like behavior compared with the control mice. These data suggest that FRM is a novel myosin IIb modulator that controls spine maturation and synaptic function in the brain.

Research Products

• [Journal Article] Filamin A interacting protein plays a role in proper positioning of callosal projection neurons in the cortex (2016)
  • Author(s): Yagi H, Oka Y, Komada M, Xie MJ, Noguchi K, Sato M.
  • Journal Title: Neurosci Lett Volume: 612 Pages: 18-24
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2015.11.049
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Gazefinder as a clinical supplementary tool for discriminating between autism spectrum disorder and typical development in male adolescents and adults. (2016)
  • Author(s): Fujioka T, Inohara K, Okamoto Y, Masuya Y, Ishitobi M, Saito DN, Jung M, Arai S, Matsumura Y, Fujisawa TX, Narita K, Suzuki K, Tsuchiya JK, Mori N, Katayama T, Sato M, Munesue T, Okazawa H, Tomoda A, Wada Y, Kosaka H.
  • Journal Title: Molecular Autism Volume: 7 Issue: 1 Pages: 19-19
  • DOI: 10.1186/s13229-016-0083-y
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Autistic empathy toward autistic others (2015)
  • Author(s): Komeda H, Kosaka H, Saito DN, Mano Y, Jung M, Fujii T, Yanaka HT, Munesue T, Ishitobi M, Sato M, Okazawa H
  • Journal Title: Social cognitive and affective neuroscience Volume: 10 (2) Issue: 2 Pages: 145-52
  • DOI: 10.1093/scan/nsu126
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] DBZ regulates cortical cell positioning and neurite development by sustaining the anterograde transport of Lis1 and DISC1 through control of Ndel1 dual-phosphorylation. (2015)
  • Author(s): 1.Okamoto, M., Iguchi, T., Hattori, T., Matsuzaki, S., Koyama, Y., Taniguchi, M., Kodama, M., Xie, M-J., Yagi, H., Shimizu, S., Konishi, Y., Yoshimi, T., Tachibana, T., Fujieda, S., Katayama, T., Ito, A., Hirotsune, S., Tohyaman, M. and Sato, M.
  • Journal Title: J Neurosci Volume: 18 Issue: 7 Pages: 2942-2958
  • DOI: 10.1523/jneurosci.5029-13.2015
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Anxiety- and depression-like behavior in mice lacking the CD157/BST1 gene, a risk factor for Parkinson's disease. (2014)
  • Author(s): Lopatina O, Yoshihara T, Nishimura T, Zhong J, Akther S, Fakhrul AA, Liang M, Higashida C, Sumi K, Furuhara K, Inahata Y, Huang JJ, Koizumi K, Yokoyama S, Tsuji T, Petugina Y, Sumarokov A, Salmina AB, Hashida K, Kitao Y, Hori O, Asano M, Kitamura Y, Kozaka T, Shiba K, Zhong F, Xie MJ, Sato M, Ishihara K, Higashida H.
  • Journal Title: Front Behav Neurosci Volume: 8 Pages: 1-18
  • DOI: 10.3389/fnbeh.2014.00133
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Filamin A-interacting protein (FILIP) is a region-specific modulator of myosin 2b and controls spine morphology and NMDA receptor accumulation. (2014)
  • Author(s): Hideshi Yagi,Takashi Nagano,Min-Jue Xie,Hiroshi Ikeda,Kazuki Kuroda,Munekazu Komada,Tokuichi Iguchi,Rahman M. Tariqur,Soichi Morikubo,Koichi Noguchi,Kazuyuki Murase,Masaru Okabe& Makoto Sato
  • Journal Title: Scientific reports Volume: 4 Issue: 1 Pages: 6353-6353
  • DOI: 10.1038/srep06353
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Smoothened controls cyclin D2 expression and regulates the generation of intermediate progenitors in the developing cortex. (2013)
  • Author(s): Komada M, Iguchi T, Takeda T, Ishibashi M, Sato M.
  • Journal Title: Neuroscience Letters Volume: 547 Pages: 87-91
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2013.05.006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Episodic memory retrieval for story characters in high-functioning autism (2013)
  • Author(s): Komeda H, Kosaka H, Saito DN, Inohara K, Munesue T, Ishitobi M, Sato M, Okazawa H.
  • Journal Title: Mol Autism Volume: 4 (1) Issue: 1 Pages: 20-20
  • DOI: 10.1186/2040-2392-4-20
  • NAID: 120005293585
  • Peer Reviewed
• [Presentation] DBZはNdel1のリン酸化修飾制御を通して軸索伸長および皮質神経細胞の配置に関与する (2016)
  • Author(s): 猪口 徳一、岡本 昌之、 服部 剛志、松崎 伸介、駒田 致和、謝 敏カク、八木 秀司、広常 真治、遠山 正彌、佐藤 真
  • Organizer: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • Place of Presentation: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • Year and Date: 2016-03-28
• [Presentation] 微小管と軸索輸送の制御を介した軸索形態の維持システム (2016)
  • Author(s): 小西 慶幸、池野 龍輝、瀬野 岳史、面谷 耕佑、栗下 雅行、栄 成美、佐藤 真、高田 宗樹
  • Organizer: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • Place of Presentation: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • Year and Date: 2016-03-28
• [Presentation] 逆行性物質輸送が神経ネットワーク形成に与える影響について (2016)
  • Author(s): 熊本 香名子, 猪口 徳一, 上村 卓也, 佐藤 真, 広常 真治
  • Organizer: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • Place of Presentation: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • Year and Date: 2016-03-28
• [Presentation] RNA結合タンパク質hnRNP K のアルギニンメチル化修飾を介したｍRNA輸送制御機構の解明 (2016)
  • Author(s): 森 泰丈、猪口 徳一、遠山 正彌、佐藤 真
  • Organizer: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • Place of Presentation: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • Year and Date: 2016-03-28
• [Presentation] 膜脂質結合タンパク質Phldb2を介したAMPA受容体局在制御機構 (2016)
  • Author(s): 謝 敏かく、八木 秀司、猪口 徳一、岡 雄一郎、黒田 一樹、深澤 有吾、松崎 秀夫、岩田 圭子、石川 保幸、佐藤 真
  • Organizer: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • Place of Presentation: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • Year and Date: 2016-03-28
• [Presentation] Makoto Sato, Development of Axon Collaterals as the Inter-Areal Connection in the Cerebral Cortex (2016)
  • Author(s): Makoto Sato
  • Organizer: 7th Asia Pacific International Congress of Anatomists
  • Place of Presentation: Singapore, Singapore
  • Year and Date: 2016-03-17
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] DISC1-binding zinc finger protein (DBZ) regulates cortical cell positioning and neurite elongation through control of Ndel1 dual-phosphorylation (2015)
  • Author(s): T. Iguchi, M. Okamoto, T. Hattori, S. Matsuzaki, Y. Koyama, M. Taniguchi, M. Komada, M. Xie, H. Yagi, S. Shimizu, M. Omi, T. Katayama, A. Ito, S. Hirotsune, M. Tohyama, M. Sato.
  • Organizer: Neuroscience 2015, SfN's 45th annual meeting
  • Place of Presentation: Chicago, U.S.A.
  • Year and Date: 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] FILIP-related molecule binds to NMDA receptor and controls spine maturation and synaptic function of the hippocampal nuron (2015)
  • Author(s): K. Kuroda, H. Yagi, M. Xie, Y. Fukazawa, Y. Oka, T. Iguchi, M. Sato.
  • Organizer: Neuroscience 2015, SfN's 45th annual meeting
  • Place of Presentation: Chicago, U.S.A.
  • Year and Date: 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Arginine methylated form of hnRNP K variant mediates a dendritic localization of αCaMKII mRNA (2015)
  • Author(s): Y. Oka, Y. Mori, T. Iguchi, M. Tohyama, M. Sato.
  • Organizer: Neuroscience 2015, SfN's 45th annual meeting
  • Place of Presentation: Chicago, U.S.A.
  • Year and Date: 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Oxytocin and more: what we have learned from the brain development and its disorders (2015)
  • Author(s): 佐藤 真
  • Organizer: 第58回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 大宮ソニックシティ、埼玉県大宮市
  • Year and Date: 2015-09-11
  • Invited
• [Presentation] Development of axon collaterals as the inter-areal connections in the cerebral cortex. (2015)
  • Author(s): 岡 雄一郎、猪口 徳一、佐藤 真
  • Organizer: 第58回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 大宮ソニックシティ、埼玉県大宮市
  • Year and Date: 2015-09-11
• [Presentation] Functional analysis of protein arginine N-methyltransferase 8 (PRMT8) in activated microglia that are induced by spinal cord injury (2015)
  • Author(s): 森 泰丈、小山 佳久、猪口 徳一、宮田 信吾、遠山 正彌、佐藤 真
  • Organizer: 第58回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 大宮ソニックシティ、埼玉県大宮市
  • Year and Date: 2015-09-11
• [Presentation] 疾患に学ぶ脳内の情報統合基盤とその形成 (2015)
  • Author(s): 佐藤 真
  • Organizer: 第59回「脳の医学・生物学研究会」
  • Place of Presentation: 名古屋大学 鶴友会館、愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2015-08-01
  • Invited
• [Presentation] 受容体チロシンキナーゼとその反発性結合分子は脳内で相補的に発現することで軸索側枝の投射様式を制御し皮質‐橋‐小脳路の形成に関わる (2015)
  • Author(s): 猪口 徳一、尾身 実、岡 雄一郎、佐藤 真
  • Organizer: 第38回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • Year and Date: 2015-07-28
• [Presentation] Phldb2はスナプスの可塑性を制御する (2015)
  • Author(s): 謝敏かく、八木秀司、猪口徳一、岡雄一郎、黒田一樹、深澤有吾、松崎秀夫、岩田圭子、柚崎通介、松田信爾、石川保幸、佐藤 真
  • Organizer: 第38回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • Year and Date: 2015-07-28
• [Presentation] 海馬神経細胞におけるNMDAレセプタに結合するFILIP関連分子の機能解析 (2015)
  • Author(s): 黒田 一樹、八木 秀司、謝 敏かく、尾身 実、深澤 有吾、岡 雄一郎、猪口 徳一、佐藤 真
  • Organizer: 第38回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • Year and Date: 2015-07-28
• [Presentation] 皮質ニューロン軸索側枝による領野間結合の発達 (2015)
  • Author(s): 岡 雄一郎、猪口 徳一、佐藤 真
  • Organizer: 第38回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • Year and Date: 2015-07-28
• [Presentation] hnRNP Kのサブタイプ特異的なアルギニンメチル化がmRNAの樹状突起への輸送を制御する (2015)
  • Author(s): 森 泰丈、遠山 正彌、佐藤 真
  • Organizer: 第38回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • Year and Date: 2015-07-28
• [Presentation] 脳発達とその破綻に学ぶ脳の機能基盤への新たなアプローチ (2015)
  • Author(s): 佐藤 真
  • Organizer: 第31回北海道大学脳科学研究教育センターシンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学、北海道札幌市
  • Year and Date: 2015-07-21
  • Invited
• [Presentation] 発達障害の病態解明に向けた新たなアプローチについて (2015)
  • Author(s): 佐藤 真
  • Organizer: 第57回日本小児神経学会学術集会
  • Place of Presentation: 帝国ホテル大阪、大阪府大阪市
  • Year and Date: 2015-05-28
  • Invited
• [Presentation] 進化と個体発生から見通す大脳皮質構築 Cortical development: what we have learned from the mouse and the human brains (2015)
  • Author(s): 佐藤 真
  • Organizer: 第120 回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
  • Invited
• [Presentation] 神経細胞のスパインにおけるNMDA 受容体と結合するFILIP 関連分子の機能解析 FILIP-related molecule binds to NMDA receptor and controls spine maturation and synaptic function in the hippocampal neuron (2015)
  • Author(s): 黒田一樹， 八木秀司， 謝 敏かく，尾身 実，猪口 徳一，岡 雄一郎，佐藤 真
  • Organizer: 第120 回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] マウス大脳皮質領野間の軸索投射の解析 Analysis on the inter-areal axon projection in the mouse neocortex (2015)
  • Author(s): 岡 雄一郎，猪口 徳一，佐藤 真
  • Organizer: 第120 回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 皮質脊髄路発達期の側枝形成に関与する受容体分子の解析 Analyses on the candidate receptors for the axon collateralization of the developing corticospinal tract (2015)
  • Author(s): 猪口 徳一，尾身 実，岡 雄一郎，佐藤 真
  • Organizer: 第120 回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 脊髄損傷時に出現する活性化マイクログリアにおけるアルギニンメチル化酵素PRMT8の機能解析 (2014)
  • Author(s): 森 泰丈，小山 佳久，猪口 徳一，佐藤 真，遠山 正彌
  • Organizer: 第19回グリア研究会
  • Place of Presentation: 東京商工会議所（東京都千代田区）
  • Year and Date: 2014-12-06
• [Presentation] 脂質関連分子はLTD誘導後のシナプスでのAPMA受容体のエンドサイトーシスを制御する (2014)
  • Author(s): 謝 敏かく，佐藤 真
  • Organizer: 第41回日本脳科学会
  • Place of Presentation: 福井県県民ホール（福井県福井市）
  • Year and Date: 2014-11-22 – 2014-11-23
• [Presentation] A chaperone protein controls the morphology of neuronal spines via filamin-A interacting protein (2014)
  • Author(s): Yagi, H., Sato, M., Noguchi, K.
  • Organizer: Society for Neuroscience 2014（第44回北米神経科学会年次総会）
  • Place of Presentation: Walter E. Washington Convention Center（Washington D.C., U.S.A.）
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [Presentation] PHldb2はLTD誘導後のシナプスでのAPMA受容体のエンドサイトーシスを制御する (2014)
  • Author(s): 謝 敏かく，八木 秀司，猪口 徳一，岡 雄一郎，黒田 一樹，柚崎 通介，松田 信爾，石川 保幸，佐藤 真
  • Organizer: 第36回日本生物学的精神医学会・第57回神経化学大会合同大会
  • Place of Presentation: 奈良県文化会館（奈良県奈良市）
  • Year and Date: 2014-09-28 – 2014-10-01
• [Presentation] マウス大脳皮質長連合ニューロンの軸索投射 (2014)
  • Author(s): 岡 雄一郎，猪口 徳一，佐藤 真
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] FILIPとシャペロン分子によるシナプス形態調節 (2014)
  • Author(s): 八木 秀司，佐藤 真，野口 光一
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] 自閉症スペクトラム障害者のDMNの機能的連結に対するオキシトシン継続投与による影響 (2014)
  • Author(s): 謝 敏かく，八木 秀司，猪口 徳一，岡 雄一郎，黒田 一樹，柚崎 通介，松田 信爾，石川 保幸，佐藤 真
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] 皮質脊髄路回路形成における軸索側枝形成因子の探索と解析
  • Author(s): 猪口徳一，尾身 実，岡 雄一郎，佐藤 真
  • Organizer: Neuro2013
  • Place of Presentation: 京都
  • Invited
• [Presentation] マウス大脳皮質長連合ニューロンの選択的標識
  • Author(s): 岡 雄一郎，猪口徳一，佐藤 真
  • Organizer: Neuro2013
  • Place of Presentation: 京都
  • Invited
• [Presentation] DBZ KOマウスにおける大脳皮質発達の解析
  • Author(s): 服部剛志，岡本昌之，駒田致和，小山佳久，高雄啓三，宮川 剛，片山泰一，伊藤 彰，佐藤 真，遠山正彌
  • Organizer: Neuro2013
  • Place of Presentation: 京都
  • Invited
• [Presentation] Phldb2は樹状突起スパインの成熟および化学的LTD誘導後のシナプスでのAMPA受容体のエンドサイトーシスを制御する
  • Author(s): 謝 敏カク，八木秀司，猪口徳一，岡 雄一郎，黒田一樹，柚崎通介，松田信爾，白尾智明，石川保幸，佐藤 真
  • Organizer: Neuro2013
  • Place of Presentation: 京都
  • Invited
• [Presentation] FILIP関連分子によるMyosin-IIbを介した神経細胞野ｽﾊﾟｲﾝ形成の制御とシナプス可塑性における機能解析
  • Author(s): 黒田一樹，八木秀司，謝 敏カク，岡 雄一郎，猪口徳一，佐藤 真
  • Organizer: Neuro2013
  • Place of Presentation: 京都
  • Invited
• [Presentation] FILIP-related molecule controls spine maturation and synaptic function in the hippocampal neuron via non-muscle myosin IIb.
  • Author(s): Kuroda, K., Yagi, H., Xie, M.-J., Oka, Y., Iguchi, T. and Sato, M.
  • Organizer: Society For Neuroscience 2013
  • Place of Presentation: U.S.A.
  • Invited
• [Presentation] Phld2 regulates the maturation of dendritic spines and AMPA receptor endocytosis during long-term depression.
  • Author(s): Xie, M.-J., Yagi, H., Iguchi, T., Oka, Y., Kuroda, K., Yuzaki, M., Matsuda, S., Shirao, T., Ishikawa, Y. and Sato, M.
  • Organizer: Society For Neuroscience 2013
  • Place of Presentation: U.S.A.
  • Invited
• [Presentation] 神経細胞のスパインにおけるFILIP関連分子の生体における機能解析.
  • Author(s): 黒田 一樹、謝 敏カク、尾身 実、八木 秀司、佐藤 真
  • Organizer: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 栃木県下野市
  • Invited
• [Remarks] 大阪大学大学院 医学系研究科 解剖学講座（神経機能形態学）ホームページ
  • URL: http://www.anat2.med.osaka-u.ac.jp/index.html
• [Remarks] 神経機能形態学（旧第二解剖）のホームページ
  • URL: http://www.anat2.med.osaka-u.ac.jp/index.html