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神経回路形成遺伝子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 12210003
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関筑波大学

研究代表者

桝 正幸  筑波大学, 大学院人間総合科学研究科, 教授 (20243032)

研究分担者 桝 和子  筑波大学, 大学院人間総合科学研究科, 講師 (50344883)
塩見 健輔  筑波大学, 大学院人間総合科学研究科, 助手 (00311598)
千田 大  東京大学, 医科学研究所, 助手 (90312842)
研究期間 (年度) 2000 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
108,900千円 (直接経費: 108,900千円)
2004年度: 26,400千円 (直接経費: 26,400千円)
2003年度: 26,400千円 (直接経費: 26,400千円)
2002年度: 26,400千円 (直接経費: 26,400千円)
2001年度: 29,700千円 (直接経費: 29,700千円)
キーワード神経回路形成 / スルファターゼ / ヘパラン硫酸 / オートタキシ / フロアープレート / ノックアウトマウス / オートタキシン / 神経回路 / シグナル伝達 / 神経発生 / 遺伝子破壊 / トランスジェニックマウス / サルファターゼ / 標的遺伝子破壊
研究概要

本研究は、神経パターン形成において重要な役割を担っているフロアープレート細胞に特異的に発現する遺伝子として我々が単離したSulfFP1、SulfFP2、オートタキシン遺伝子の機能解析を行い、神経回路形成における役割を明らかにすることを目的とした。SulfFPは、スルファターゼ族の新規分子であり、培養細胞に発現させると培養液中に多量に分泌されること、furin依存性と非依存性の機構により数カ所で切断されること、ヘパリンやヘパラン硫酸を基質にしてグルコサミン6位の硫酸基を分解するエンドスルファターゼ活性を持つこと、特にN位、2位、6位が硫酸化された二糖単位が良い基質になること、中性付近で活1生が高いことを明らかにした。これらの性質から、SulfFPは、ヘパラン硫酸の硫酸化パターンを変化させ、ヘパリン結合性シグナル分子の情報伝達を制御していると考えられる。一方、オートタキシンは、細胞の運動生を高める分泌性因子として発見され、細胞外でヌクレオチドの分解を行う酵素と考えられてきたが、'最近の研究から、リゾフォスファチジン酸やスフィンゴシン1リン酸の合成に関わることが明らかとなっている。両遺伝子とも、生体内での役割は良く分かっていない為、本研究では、ノックアウトマウスを作成し、その異常を探索することにより、神経回路形成における役割を明らかにすることを目指した。SulfFPに関しては、SulfFP1とSulfFP2の単独ノックアウトマウスは、僅かな体重減少を除いてはいずれもほぼ正常であったが、これは両遺伝子が胎生期に重複して発現している為だと考えられた。そこでダブルノックアウトマウスを作成したところ、ダブルホモが生直後に致死になること、生存しているマウスに関しても顕著な発育不全や神経系形成異常が観察されることを明らかにした。一方、オートタキシンノックアウトマウスは、胎生8.5日〜9.5日に死亡するが、一部の発生が進んだ胚では神経管閉鎖不全が見られ、神経発生において何らかの役割を持っていることが明らかになった。

報告書

(6件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2005 2004 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 図書 (3件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccdl (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling2005

    • 著者名/発表者名
      Shiomi K et al.
    • 雑誌名

      Mol. Brain Res 135

      ページ: 169-180

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccdl (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling.2005

    • 著者名/発表者名
      Shiomi K, Kanemoto M, Keino-Masu K, Yoshida S, Soma K, Masu M.
    • 雑誌名

      Mol.Brain Res. 135

      ページ: 169-180

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccd1 (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling.2005

    • 著者名/発表者名
      Shiomi K et al.
    • 雑誌名

      Molecular Brain Research (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 神経回路形成におけるヘパラン硫酸の役割2005

    • 著者名/発表者名
      桝正幸
    • 雑誌名

      神経研究の進歩 49・1

      ページ: 95-103

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Conversion of biliary system to pancreatic tissue in Hesl-deficient mice.2004

    • 著者名/発表者名
      Sumazaki R et al.
    • 雑誌名

      Nature Genet 36

      ページ: 83-87

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Conversion of biliary system to pancreatic tissue in Hesl-deficient mice.2004

    • 著者名/発表者名
      Sumazaki R, Shiojiri N, Isoyama S, Masu M, Keino-Masu K, Osawa M, Nakauchi H, Kageyama R, Matsui A.
    • 雑誌名

      Nature Genet. 36

      ページ: 83-87

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Conversion of biliary system to pancreatic tissue in Hes1-deficient mice.2004

    • 著者名/発表者名
      Sumazaki R et al.
    • 雑誌名

      Nature Genetics 36

      ページ: 83-87

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 新規のヘパラン硫酸エンドスルファターゼによる細胞間シグナルの調節2004

    • 著者名/発表者名
      桝正幸, 桝和子
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 49・15

      ページ: 2376-2383

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Ccdl, a novel protein with a DIX domain, is a positive regulator in the Wnt signaling during zebrafish neural patterning2003

    • 著者名/発表者名
      Shiomi K et al.
    • 雑誌名

      Curr. Biol. 13

      ページ: 73-77

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ccdl a novel protein with a DIX domain, is a positive regulator in the Wnt signaling during zebrafish neural patterning.2003

    • 著者名/発表者名
      Shiomi K, Uchida H, Keino-Masu K, Masu M.
    • 雑誌名

      Curr.Biol. 13

      ページ: 73-77

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of a novel non-lysosomal sulphatase expressed in the floor plate, choroid plexus and cartilage2002

    • 著者名/発表者名
      Ohto T et al.
    • 雑誌名

      Genes Cells 7

      ページ: 173-186

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Activation of protein kinase A by nitric oxide in cultured dorsal root ganglion neurites of the rat, examined by a fluorescence probe, ARII2002

    • 著者名/発表者名
      Tsukada S et al.
    • 雑誌名

      Neurosci. Lett. 318

      ページ: 17-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distribution of cystine/glutamate exchange transporter, system x_c^-, in the mouse brain2002

    • 著者名/発表者名
      Sato H et al.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. 22

      ページ: 8028-8033

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of a novel non-lysosomal sulphatase expressed in the floor plate, choroid plexus and cartilage.2002

    • 著者名/発表者名
      Ohto T, Uchida H, Yamazaki H, Keino-Masu K, Matsui A, Masu M.
    • 雑誌名

      Genes Cells 7

      ページ: 173-186

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Activation of protein kinase A by nitric oxide in cultured dorsal root ganglion neurites of the rat, examined by a fluorescence probe, ARII.2002

    • 著者名/発表者名
      Tsukada S, Keino-Masu K, Masu M, Fukuda J.
    • 雑誌名

      Neurosci.Lett. 318

      ページ: 17-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distribution of cystine/glutamate exchange transporter, system xc-, in the mouse brain.2002

    • 著者名/発表者名
      Sato H, Tamba M, Okuno S, Sato K, Keino-Masu K, Masu M, Bannai S.
    • 雑誌名

      J.Neurosci. 22

      ページ: 8028-8033

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Potentiation of capsaicin receptor activity by metabotropic ATP receptors as a possible mechanism for ATP-evoked pain and hyperalgesia2001

    • 著者名/発表者名
      Tominaga M et al.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98

      ページ: 6951-6956

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Potentiation of capsaicin receptor activity by metabotropic ATP receptors as a possible mechanism for ATP-evoked pain and hyperalgesia.2001

    • 著者名/発表者名
      Tominaga M, Wada M, Masu M.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 98

      ページ: 6951-6956

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] 脳はどこまでわかったか(井原康夫編)2005

    • 著者名/発表者名
      桝正幸ほか
    • 総ページ数
      310
    • 出版者
      朝日新聞社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] What do we know about the brain? (ed. Ihara Y)2005

    • 著者名/発表者名
      Masu M.et al.
    • 総ページ数
      310
    • 出版者
      Asahi Publisher, Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] 脳はどこまでわかったか2005

    • 著者名/発表者名
      桝正幸ほか
    • 総ページ数
      312
    • 出版者
      井原康夫
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Shiomi K et al.: "Ccd1, a novel protein with a DIX domain, is a positive regulator in the Wnt signaling during zebrafish neural patterning"Current Biology. 13. 73-77 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sumazaki R et al.: "Conversion of biliary system to pancreatic tissue in Hes1-deficient mice"Nature Genetics. 36. 83-87 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda J. et al.: "The Merkel Cell, Structure-Development-Function-Cancerogenesis"Bauman, K.J., Halata Z., and Moll I.. 248 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ohto et al.: "Identification of a novel non-lysosomal sulphatase expressed in the floor plate, choroid plexus and cartilage"Genes to Cells. 7. 173-186 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tsukada et al.: "Activation of protein kinase A by nitric oxide in cultured dorsal root ganglion neurites of the rat, examined by a fluorescence probe, ARII"Neuroscience Letters. 318. 17-20 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sato et al.: "Distribution of cystine/glutamate exchange transporter, system xc, in the mouse brain"Journal of Neuroscience. 22. 8028-8033 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shiomi et al.: "Ccd1, a novel protein with a DIX domain, is a positive regulator in the Wnt signaling during zebrafish neural patterning"Current Biology. 13. 73-77 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tsukada S. et al.: "Activation of protein kinase A by nitric oxide in cultured dorsal root ganglion neurites of the rat, examined"Neuroscience Letters. 318. 17-20 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ohto, T. et al.: "Identification of a novel nonlysosomal sulphatase expressed in the floor plate, choroid plexus and cartilage"Genes to Cells. 7・2. 173-186 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tominaga, M. et al.: "Potentiation of capsaicin receptor activity by metabotropic ATP receptors as a possible mechanism for ATP-evoked"Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98. 6951-6956 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 桝正幸: "神経走行を決定する軸索ガイダンス分子"Molecular Medicine. 37・. 238-246 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 桝正幸: "神経分化と神経回路構築の分子機構"実験医学. 18・19. 2636-2643 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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