遠位切断軸索からのダイイングコード

• Project Area: Homeostatic Regulation by Various Types of Cell Death
• Project/Area Number: 15H01375
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 久本 直毅 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80283456)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2016: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: ダイイングコード / 神経科学

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの線虫をモデルとした解析において、軸索切断後に近位側軸索の先端に形成される成長円錐が、切断の際に細胞体より分離された遠位側の残存軸索断片の切断部付近を忌避しながら伸長する現象が、アナンダミド合成酵素であるNAPE-PLDの線虫ホモログnape-1とnape-2に依存することを発見していた。本年度は、その忌避現象がアナンダミド単独で起きうるのかについて、NAPE-1を異所発現させることにより検証した。そこで切断軸索に体側部で直交するPLM神経においてNAPE-1を特異的に発現させたところ、切断軸索はNAPE-1を異所発現した場合にのみPLM神経の軸索を忌避して伸長することを見出した。またその現象が、アナンダミド受容体の候補として同定したNPR-19およびNPR-32の２つを欠損する変異体では起きないことも確認した。なお、その忌避は切断された軸索でのみ起こり、発生過程にある伸長中の軸索には影響しないことも判明した。以上のことから、アナンダミドが切断された再生軸索の伸長方向を特異的に制御することを明らかにした。本研究は最終的に論文として発表された。また本年度は、昨年度までに判明していた神経軸索再生を制御する低分子量Rac-MAX-2-JNKカスケードの上流因子について探索した。その結果、膜タンパク質であるインテグリンとチロシンキナーゼsrc-1が、CED-2/CED-5/CED-12より構成されるRacGEFを介してRacを制御することにより、神経軸索再生を制御することを見出した。本結果についても、最終的に論文として発表した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] The C. elegans discoidin domain receptor DDR-2 modulates the Met-like RTK-JNK signaling pathway in axon regeneration. (2016)
  • Author(s): Hisamoto, N., Nagamori, Y., Shimizu, T., Pastuhov, S., Matsumoto, K.
  • Journal Title: PLoS Genet. Volume: 12 Issue: 12 Pages: e1006475-e1006475
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006475
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The C. elegans Discoidin Domain Receptor DDR-2 Modulates the Met-like RTK-JNK Signaling Pathway in Axon Regeneration. (2016)
  • Author(s): Pastuhov SI, Fujiki K, Tsuge A, Asai K, Ishikawa S, Hirose K, Matsumoto K, Hisamoto N.
  • Journal Title: The Journal of Neuroscience Volume: 36 Pages: 9710-9721
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Endocannabinoid signaling regulates regenerative axon navigation in C. elegans via the GPCRs NPR-19 and NPR-32. (2016)
  • Author(s): Pastuhov, S., Matsumoto, K., Hisamoto, N.
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 21 Issue: 7 Pages: 696-705
  • DOI: 10.1111/gtc.12377
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Axotomy-induced HIF-serotonin signalling axis promotes axon regeneration in C. elegans (2016)
  • Author(s): Tanimul Alam, Hiroki Maruyama, Chun Li, Strahil Iv. Pastuhov, Paola Nix, Michael Bastiani, Naoki Hisamoto& Kunihiro Matsumoto
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 7 Issue: 1 Pages: 10388-10388
  • DOI: 10.1038/ncomms10388
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Chaperone complex BAG2-HSC70 regulates localization of Caenorhabditis elegans leucine-rich repeat kinase LRK-1 to the Golgi (2016)
  • Author(s): Fukuzono T, Pastuhov SI, Fukushima O1, Li C, Hattori A, Iemura SI, Natsume T, Shibuya H, Hanafusa H, Matsumoto K, Hisamoto N.
  • Journal Title: Genes Cells． Volume: 21(4) Issue: 4 Pages: 311-24
  • DOI: 10.1111/gtc.12338
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Axon regeneration is regulated by Ets–C/EBP transcription complexes generated by activation of the cAMP/Ca2+ signaling pathways. (2015)
  • Author(s): Li, C., Hisamoto, N., and Matsumoto, K.
  • Journal Title: PLoS Genet. Volume: 11 Issue: 10 Pages: e1005603-e1005603
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005603
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] MAP kinase cascades regulating axon regeneration in <i>C. elegans</i> (2015)
  • Author(s): Pastuhov SI, Hisamoto N., Matsumoto K.
  • Journal Title: Proceedings of the Japan Academy, Series B Volume: 91 Issue: 3 Pages: 63-75
  • DOI: 10.2183/pjab.91.63
  • NAID: 130004802307
  • ISSN: 0386-2208, 1349-2896
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Regulation of axon regeneration by axotomy-induced serotonin signaling. (2016)
  • Author(s): Strahil SI, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: The 1st Indian C. elegans meeting
  • Place of Presentation: India, Munbai
  • Year and Date: 2016-01-28
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Engulfment machinery regulates axon regeneration via the JNK pathway. (2016)
  • Author(s): Pastuhov SI, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: Neuronal development, synaptic function & behavior C. elegans topic meeting 2016. Nagoya, Japan, Jul. 27-30, 2016.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Axotomy-induced HIF-serotonin signallyng axis promotes axon regeneration in C. elegans. (2016)
  • Author(s): Alam T, Maruyama H, Li C, Pastuhov SI, Nix P, Bastiani M, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: Neuronal development, synaptic function & behavior C. elegans topic meeting 2016. Nagoya, Japan, Jul. 27-30, 2016.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Axon regeneration is regulated by Ets-C/EBP transcription complexes generated by activation of the cAMP-Ca2+ signaling pathways. (2016)
  • Author(s): Li C, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: 7th Asia-pacific C. elegans meeting, Beijing, China, Jun. 25-29, 2016.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Engulfment machinery regulates axon regeneration via the JNK pathway. (2016)
  • Author(s): Pastuhov SI, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: 7th Asia-pacific C. elegans meeting, Beijing, China, Jun. 25-29, 2016.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Axotomy-induced HIF-serotonin signallyng axis promotes axon regeneration in C. elegans. (2016)
  • Author(s): Alam T, Maruyama H, Li C, Pastuhov SI, Nix P, Bastiani M, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: 7th Asia-pacific C. elegans meeting, Beijing, China, Jun. 25-29, 2016.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 乳癌原因遺伝子BRCA2の線虫ホモログBRC-2はRho-ROCK-MLCリン酸化経路で神経軸索再生を制御する (2016)
  • Author(s): 清水 達太, 久本 直毅, 松本 邦弘
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会、2016.11.30 横浜
• [Presentation] インテグリンー Rac貪食経路はJNK経路を活性化し、線虫の神経軸索再生を促進する (2016)
  • Author(s): Strahil Iv. Pastuhov, 松本 邦弘, 久本 直毅
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会、2016.11.30 横浜
• [Presentation] 細胞死シグナルによる神経軸索再生の制御機構 (2016)
  • Author(s): 柘植 杏菜, 久本 直毅, 松本 邦弘
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会、2016.11.30 横浜
• [Presentation] hoシグナル伝達経路はアクチン/ミオシン細胞骨格の再構成を介して線虫の神経軸索再生を制御する (2016)
  • Author(s): アラム タニムル, 久本 直毅, 松本 邦弘
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会、2016.11.30 横浜
• [Presentation] トランスサイレチン様因子TTR-11による神経軸索再生の制御機構 (2015)
  • Author(s): 柘植 杏菜、久本 直毅、松本 邦弘
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] 線虫のBRCA2はRhoシグナル-MLCリン酸化経路で神経軸索再生を制御する (2015)
  • Author(s): 清水 達太、久本 直毅、松本 邦弘
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] A tensin3 homolog SVH-6 regulates axon regeneration by stabilization of a MET-like receptor tyrosine kinase SVH-2 (2015)
  • Author(s): Alam T, Asai K, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: 20th International C. elegans Meeting
  • Place of Presentation: Los Angeles, USA
  • Year and Date: 2015-06-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cyclic AMP and an Ets transcription factor are required for the transcriptional induction of svh-2 by axon severing. (2015)
  • Author(s): Li C, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • Organizer: 20th International C. elegans Meeting
  • Place of Presentation: Los Angeles, USA
  • Year and Date: 2015-06-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] UNC-16 regulates early steps of synaptic vesicle protein trafficking via LRK-1 and UNC-101. (2015)
  • Author(s): Choudhary B, Kamak M, Kumar M, Awasthi A, Fukuzono T, Li C, Nguyen K, Matsumoto K, Hisamoto N, Koushika S.
  • Organizer: 20th International C. elegans Meeting
  • Place of Presentation: Los Angeles, USA
  • Year and Date: 2015-06-24
  • Int'l Joint Research