神経成長円錐の応答性を指標とした糖鎖機能ドメインの解析

• 研究領域: 統合的神経機能の制御を標的とした糖鎖の作動原理解明
• 研究課題/領域番号: 23110005
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 戸島 拓郎 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (00373332)
• 連携研究者: 上口 裕之 理化学研究所, 脳科学総合研究センター, シニアチームリーダー (10233933) ; 久保山 友晴 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 助教 (10415151)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 99,320千円 (直接経費: 76,400千円、間接経費: 22,920千円); 2015年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2014年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2013年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2012年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2011年度: 28,730千円 (直接経費: 22,100千円、間接経費: 6,630千円)
• キーワード: コンドロイチン硫酸 / ケラタン硫酸 / 軸索ガイダンス / 成長円錐 / cAMP / カルシウム / 糖鎖 / Ca2+ / コンドロイチン硫酸プロテオグリカン / dystrophic endball / 軸索再生 / パキシリン / 軸索伸長 / 硫酸化構造

研究成果の概要

糖鎖による生命活動の制御様式として、糖鎖がコアタンパク質を介さずに直接的なリガンドとして特異的な受容体を活性化するという新概念が脚光を浴びている。本課題では、神経軸索の成長円錐の応答性を指標として、生理活性を持つ糖鎖機能ドメインとその受容体、さらにその下流で惹起される一連の細胞内シグナル伝達経路を解析した。その結果、コンドロイチン硫酸とケラタン硫酸が両方向性の軸索ガイダンス因子として機能することが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Cyclic nucleotide control of microtubule dynamics for axon guidance (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Akiyama, Tetsuko Fukuda, Takuro Tojima, Viacheslav Nikolaev, Hiroyuki Kamiguchi
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 損傷した神経回路は修復できるか (2016)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎，上口裕之
  • 雑誌名: こころの科学 巻: 印刷中
• [雑誌論文] Exocytic and endocytic membrane trafficking in axon development (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuro Tojima, Hiroyuki Kamiguchi
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 57 号: 4 ページ: 291-304
  • DOI: 10.1111/dgd.12218
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visualization of clathrin-mediated endocytosis during Semaphorin-guided axonal growth (2015)
  • 著者名/発表者名: Rurika Itofusa, Takuro Tojima, Hiroyuki Kamiguchi.
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 成長円錐はどのように動くのか (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎，上口裕之
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 33 ページ: 474-475
• [雑誌論文] Steering neuronal growth cones by shifting the imbalance between exocytosis and endocytosis (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuro Tojima, Rurika Itofusa, Hiroyuki Kamiguchi
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 34 号: 21 ページ: 7165-7178
  • DOI: 10.1523/jneurosci.5261-13.2014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Paxillin phosphorylation counteracts proteoglycan-mediated inhibition of axon regeneration (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoharu Kuboyama, Xueting Luo, Kevin Park, Murray G. Blackmore, Takuro Tojima, Chihiro Tohda, John L. Bixby, Vance P. Lemmon, Hiroyuki Kamiguchi
  • 雑誌名: Experimental Neurology 巻: 248 ページ: 157-169
  • DOI: 10.1016/j.expneurol.2013.06.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intracellular signaling and membrane trafficking control bidirectional growth cone guidance (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuro Tojima
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 73 号: 4 ページ: 269-274
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.05.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] 神経軸索突起の進路決定メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山博紀
  • 雑誌名: 生化学 巻: 84 ページ: 848-853
• [雑誌論文] Second messengers and membrane trafficking direct and organize growth cone steering (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 雑誌名: Nature Reviews Neuroscience 巻: 12 号: 4 ページ: 191-203
  • DOI: 10.1038/nrn2996
  • 査読あり
• [雑誌論文] 神経軸索突起をターゲットへ導く細胞内メカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 51 ページ: 214-217
  • NAID: 10029482440
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current and future therapeutic strategies for functional repair of spinal cord injury (2011)
  • 著者名/発表者名: Tohda C
  • 雑誌名: Pharmacology & Therapeutics 巻: 132 号: 1 ページ: 57-71
  • DOI: 10.1016/j.pharmthera.2011.05.006
  • 査読あり
• [学会発表] Signaling mechanisms of axon guidance induced by glycosaminoglycans (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuro Tojima
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • 発表場所: 淡路夢舞台（兵庫）
  • 年月日: 2016-01-14
  • 招待講演
• [学会発表] サイクリックヌクレオチドは微小管依存的な先導端突出の制御を介して軸索の伸長方向を決定する (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋山博紀，福田徹子，戸島拓郎，上口裕之
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 神経軸索ガイダンスの時空間制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 学会等名: 広島大学インキュベーション研究拠点研究セミナー
  • 発表場所: 広島大学（広島）
  • 年月日: 2015-10-07
  • 招待講演
• [学会発表] グリコサミノグリカンと軸索ガイダンス (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 学会等名: 日本医療研究開発機構（AMED）研究費 難治性疾患実用化研究事業「筋萎縮性側索硬化症（ALS）新規治療法開発をめざした病態解明」班ワークショップ
  • 発表場所: 都市センターホテル（東京）
  • 年月日: 2015-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] グリコサミノグリカンによる神経軸索突起の誘導制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-08-02
  • 招待講演
• [学会発表] グリコサミノグリカンによる軸索ガイダンスの制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫）
  • 年月日: 2015-07-29
  • 招待講演
• [学会発表] 神経細胞の運動におけるlasp-2のactin結合領域の機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺崎朝子, 佐々木貴広, 石川達也, 中川裕之, 秋山博紀, 戸島拓郎, 上口裕之
  • 学会等名: 第６７回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京）
  • 年月日: 2015-07-01
• [学会発表] Control of neuronal growth cone navigation by chondroitin sulfate (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuro Tojima
  • 学会等名: Joint Meeting of the Society for Glycobiology (SFG) and the Japanese Society of Carbohydrate Research (JSCR) （Satellite Symposium: Glycans in Neuroscience）
  • 発表場所: Hilton Hawaiian Village (Honolulu, USA)
  • 年月日: 2014-11-16
  • 招待講演
• [学会発表] Regulatory mechanisms of chondroitin sulfate-mediated axon guidance (2014)
  • 著者名/発表者名: Masao Nakamura, Jun-ichi Tamura, Hiroshi Kitagawa, Takuro Tojima, Hiroyuki Kamiguchi
  • 学会等名: Joint Meeting of the Society for Glycobiology (SFG) and the Japanese Society of Carbohydrate Research (JSCR) （Satellite Symposium: Glycans in Neuroscience）
  • 発表場所: Hilton Hawaiian Village (Honolulu, USA)
  • 年月日: 2014-11-16
• [学会発表] 神経軸索ガイダンスを制御する糖鎖作動原理 (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会（シンポジウム）
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2014-10-15
  • 招待講演
• [学会発表] 神経突起ガイダンスを担うコンドロイチン硫酸Eの受容機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村真男、田村純一、北川裕之、戸島拓郎、上口裕之
  • 学会等名: 第33回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知）
  • 年月日: 2014-08-10
• [学会発表] cAMP/cGMPによる微小管依存的小胞輸送の拮抗制御の成長円錐ガイダンスにおける役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山博紀
  • 学会等名: 第３５回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 神経軸索伸長を制御するコンドロイチン硫酸サブタイプの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村真男
  • 学会等名: 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-07-26
• [学会発表] Ca2+ signaling and membrane trafficking mediate neuronal growth cone guidance (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuro Tojima
  • 学会等名: Joint Meeting of The 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists The 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2012-05-30
  • 招待講演
• [学会発表] コンドロイチン硫酸プロテオグリカンによる軸索再生阻害のシグナル伝達機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保山友晴
  • 学会等名: 第54回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 加賀
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 神経軸索ガイダンスの方向極性を決定するカルシウム依存性エンドサイトーシス制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Searching for natural medicines that improve spinal cord injury (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang X
  • 学会等名: 28回和漢医薬学会学術大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2011-08-27
• [学会発表] コンドロイチン硫酸による軸索伸長と誘導の制御機構
  • 著者名/発表者名: 中村真男、田村純一、北川裕之、戸島拓郎、上口裕之
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会第56回日本神経化学会大会第23回日本神経回路学会大会合同大会（Neuro2013）
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] コンドロイチン硫酸による反発性神経軸索ガイダンスの調節機構
  • 著者名/発表者名: 中村真男、田村純一、北川裕之、戸島拓郎、上口裕之
  • 学会等名: 第32回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 軸索ガイダンスを制御する糖鎖受容機構の解明
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 学会等名: 平成25年度 包括脳ネットワーク 夏のワークショップ
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Signaling mechanisms of neuronal growth cone guidance induced by chondroitin sulfate
  • 著者名/発表者名: Takuro Tojima
  • 学会等名: International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • 発表場所: Hyogo
• [備考] 戸島拓郎の研究者個人ホームページ
• [備考] 戸島拓郎の研究者個人ホームページ
  • URL: http://tojimat.web.fc2.com/index.html
• [備考] 脳科学総合研究センター神経成長機構研究チーム
  • URL: http://www.riken.jp/research/labs/bsi/neur_growth_mech/
• [備考] 脳科学総合研究センター神経成長機構研究チーム
  • URL: http://www.riken.jp/research/labs/bsi/neur_growth_mech/
• [備考] 戸島拓郎の研究者個人ホームページ
  • URL: http://tojimat.web.fc2.com/
• [備考] 戸島拓郎のホームページ
  • URL: http://tojimat.web.fc2.com/
• [備考] 理化学研究所脳科学総合研究センター神経成長機構研究チーム
  • URL: http://www.riken.go.jp/research/labs/bsi/neur_growth_mech/
• [備考]
  • URL: http://www.brain.riken.jp/jp/faculty/details/21