神経発生、ネットワーク形成に果たす中心体の役割の解明

• 研究領域: シリア・中心体系による生体情報フローの制御
• 研究課題/領域番号: 24113007
• 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: 大阪市立大学
• 研究代表者: 広常 真治 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (80337526)
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 84,760千円 (直接経費: 65,200千円、間接経費: 19,560千円); 2016年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円); 2015年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円); 2014年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円); 2013年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円); 2012年度: 28,600千円 (直接経費: 22,000千円、間接経費: 6,600千円)
• キーワード: 微小管 / 中心体 / モータータンパンク質 / 神経細胞 / 細胞内物質輸送 / 神経化学 / 脳神経疾患 / 遺伝子 / 中枢神経系 / 神経科学 / 脳・神経細胞 / モータータンパク質 / 細胞内骨格 / 細胞質ダイニン / キネシン

研究成果の概要

微小管とモータータンパンク質である細胞質ダイニンは細胞分裂や神経細胞の移動に重要な役割を果たしている。研究機関中に細胞質ダイニンがカーゴと結合する際に低分子量Gタンパンク質であるRab6が、またカーゴを遊離する際にLC8とArl3が必須であることを明らかにした。また細胞質ダイニンが微小管のプラス端に移動する際に非定型微小管と結合し、運搬されることを明らかにした。
滑脳症・小脳症の原因遺伝子・カタニンP80は細胞質ダイニンとNuMAと協調的に働き、中心体に微小管を集積させる役割があり、この機能が神経幹細胞の分裂、神経細胞の移動に必須であることを解明した。

研究成果

• [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)
• [雑誌論文] Katanin p80, NuMA and cytoplasmic dynein cooperate to control microtubule dynamics (2017)
  • 著者名/発表者名: Mingyue Jin, Oz Pomp, Tomoyasu Shinoda, Shiori Toba, Takayuki Torisawa, Ken’ya Furuta, Kazuhiro Oiwa, Takuo Yasunaga, Daiju Kitagawa, Shigeru Matsumura, Takaki Miyata, Thong Teck Tan, Bruno Reversade & Shinji Hirotsune
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 39902-39902
  • DOI: 10.1038/srep39902
  • NAID: 120005997787
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Developmental Alcohol Exposure Impairs Activity-Dependent S-Nitrosylation of NDEL1 for Neuronal Maturation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Saito A, Taniguchi Y, Kim SH, Selvakumar B, Perez G, Ballinger MD, Zhu X, Sabra J, Jallow M, Yan P, Ito K, Rajendran S, Hirotsune S, Wynshaw-Boris A, Snyder SH, Sawa A, Kamiya A.
  • 雑誌名: Cereb Cortex. 巻: -
  • DOI: 10.1093/cercor/bhw201
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ndel1 suppresses ciliogenesis in proliferating cells by regulating the trichoplein-Aurora A pathway. (2016)
  • 著者名/発表者名: Inaba H, Goto H, Kasahara K, Kumamoto K, Yonemura S, Inoko A, Yamano S, Wanibuchi H, He D, Goshima N, Kiyono T, Hirotsune S, Inagaki M.
  • 雑誌名: J Cell Biol. 巻: 212 号: 4 ページ: 409-423
  • DOI: 10.1083/jcb.201507046
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lis1 restricts the conformational changes in cytoplasmic dynein on microtubules. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toba S, Koyasako K, Yasunaga Y, Hirotsune S
  • 雑誌名: Microscopy 巻: 64 号: 6 ページ: 419-427
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfv055
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DBZ regulates cortical cell positioning and neurite development by sustaining the anterograde transport of Lis1 and DISC1 through control of Ndel1 dual-phosphorylation. (2015)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 18 号: 7 ページ: 2942-2958
  • DOI: 10.1523/jneurosci.5029-13.2015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Arl3 and LC8 regulate dissociation of dynactin from dynein. (2014)
  • 著者名/発表者名: Jin M, Yamada M, Arai Y, Nagai T, Hirotsune S.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 5 号: 1 ページ: 5295-5295
  • DOI: 10.1038/ncomms6295
  • 査読あり
• [雑誌論文] The phosphatase PP4c controls spindle orientation to maintain proliferative symmetric divisions in the developing neocortex. (2013)
  • 著者名/発表者名: Xie. Y., Jueschke, C., Esk, C., Hirotsune S. and Knoblich, Y.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 24 号: 2 ページ: 254-265
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2013.05.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rab6a releases LIS1 from a dynein idling complex and activates dynein for retrograde movement. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada M, Kumamoto K, Mikuni S, Arai Y, Kinjo M, Nagai T, Tsukasaki Y, Watanabe TM, Fukui M, Jin M, Toba S, Hirotsune S.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 4:2033 号: 1 ページ: 2033-2033
  • DOI: 10.1038/ncomms3033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinesin-1 regulates dendrite microtubule polarity in Caenorhabditis elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Jing Yan
  • 雑誌名: eLIFE 巻: 2
  • DOI: 10.7554/elife.00133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Post-natal therapeutic intervention for lissencephaly using a blood-brain-barrier permeable calpain inhibitor (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiori Toba, Yasuhisa Tamura, Kanako Kumamoto, Masami Yamada, Keizo Takao, Satoko Hattori, Tsuyoshi Miyakawa, Yosky Kataoka, Mitsuyoshi Azuma, Kiyoshi Hayasaka, Masano Amamoto, Keiko Tominaga, Anthony Wynshaw-Boris, Mitsuhiro Kato and Shinji Hirotsune
  • 雑誌名: SNJ1945 Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 1224-1224
  • DOI: 10.1038/srep01224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calpain inhibition rescues an in vitro excitatory synaptic transmission deficit in Lis1 mutant mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Sebe, J., Bershteyn, M., Hirotsune. S. Wynshaw-Boris, A., Baraban, S.
  • 雑誌名: J Neurophysiol. 巻: (in press) 号: 2 ページ: 429-36
  • DOI: 10.1152/jn.00431.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of Aurora-A is essential for neuronal migration via modulation of microtubule organization. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takitoh T, Kumamoto K, Wang CC, Sato M, Toba S, Wynshaw-Boris A, Hirotsune S
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 32 ページ: 11020-66
  • 査読あり