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神経再生関連分子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 12J07370
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関名古屋大学

研究代表者

松本 早紀子  名古屋大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード神経発生 / 運動ニューロン / プロテアーゼ / 軸索分枝 / 神経筋接合部 / シュワン細胞 / 分化 / 神経再生 / メタロプロテアーゼ / 軸索ブランチング / 発生 / yeast two hybrid
研究実績の概要

1. Damage-induced neuronal endopeptidase (DINE)のプロテアーゼ活性評価
DINEは胎生期運動ニューロンに豊富に発現する膜一回貫通型のメタロプロテアーゼである。DINE欠損マウス(KO)では、横隔神経の軸索分枝異常により神経筋接合部が形成されず生直後死に至る。DINEの基質は同定されておらず、プロテアーゼとして機能するという証拠は未だ得られていない。そこで本研究ではDINE過剰発現マウス(Tg)を用いたDINE KOのレスキュー実験を行った。胎生期運動ニューロン特異的に野生型DINEまたはプロテアーゼ活性部位を欠失させた変異型DINEを発現するDINE Tgを作製し、KOとの交配を行った。その結果、野生型DINE TgはKOの胎生期運動ニューロン軸索分枝異常をレスキューし、生後生存することができた。一方、変異型DINE Tgとの交配では、KOの表現型がレスキューされず、生直後死亡した。以上のことから、DINEが胎生期運動ニューロンでプロテアーゼとして機能していることが明らかになった。
2. シュワン細胞を介したDINEの機能メカニズム
DINEの機能メカニズムを検討するために、DINE KOの横隔神経を形態学的に詳細に観察したところ、シュワン細胞の形態に異常が認められた。このことから、軸索に存在するDINEが運動ニューロン-シュワン細胞間相互作用を制御している可能性が考えられた。そこで、胎生期におけるシュワン細胞の分化マーカーの発現を比較したところ、KOで一部の分化マーカーの発現が有意に減少していた。また、運動ニューロンとシュワン細胞の共培養を行うと、軸索に沿って並ぶシュワン細胞の数の割合がKOで有意に減少していた。以上の結果から、DINEによって切断された基質が軸索-シュワン細胞間相互作用を制御し、適切な軸索分枝が形成される可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 運動神経軸索再生とプロテアーゼ2013

    • 著者名/発表者名
      木山博資, 桐生寿美子, 松本早紀子
    • 雑誌名

      Peripheral Nerve

      巻: 24(2) ページ: 214-218

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-terminal Cleaved Pancreatitis-associated Protein-III (PAP-III) Serves as a Scaffold for Neurites and Promotes Neurite Outgrowth.2013

    • 著者名/発表者名
      H. Konishi, S. Mateumoto, K. Namikawa, H. Kiyama
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 288(15) 号: 15 ページ: 10205-10213

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.395301

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DINE functions as a protease required for the motor nerve terminal arborization and neuromuscular junction formation.2015

    • 著者名/発表者名
      松本早紀子,桐生寿美子,木山博資
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enzymatic activity of Damage-induced neuronal endopeptidase/Endothelin-converting enzyme-like 1 (DINE/ECEL1) is crucial for neuromuscular junction formation during development.2014

    • 著者名/発表者名
      Sakiko Matsumoto,Sumiko Kiryu-Seo,Hiroshi Kiyama
    • 学会等名
      Neuroscience 2014 (Society for Neuroscience)
    • 発表場所
      ワシントンD.C.(USA)
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Protease activity of DINE is vital for motor nerve arborization and neuromuscular junction formation.2014

    • 著者名/発表者名
      松本早紀子,桐生寿美子,木山博資
    • 学会等名
      第57回日本神経化学会 第36回日本生物学的精神医学会 合同年会
    • 発表場所
      奈良県文化会館・奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The protease activity of DINE/ECEL1 is required for the motor nerve terminal arborization and the neuromuscular junction formation.2014

    • 著者名/発表者名
      Sakiko Matsumoto,Sumiko Kiryu-Seo,Hiroshi Kiyama
    • 学会等名
      6th special conference of the international society for neurochemistry.
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 脊髄運動ニューロンの軸索最終分枝及び神経筋接合部形成にはDINEのプロテアーゼ活性が必要である2014

    • 著者名/発表者名
      松本早紀子, 桐生寿美子, 木山博資
    • 学会等名
      第119回日本解剖学会・全国学術集会
    • 発表場所
      栃木(自治医科大学)
    • 年月日
      2014-03-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 軸索に存在するDINEはシュワン細胞と相互作用することにより適切な軸索ブランチングおよび神経筋接合部形成を促す。2013

    • 著者名/発表者名
      桐生寿美子, 松本早紀子, 木山博資
    • 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24回日本神経回路学会大会・合同大会
    • 発表場所
      京都(国立京都国際会館)
    • 年月日
      2013-06-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] DINE欠損は軸索-シュワン細胞相互作用に影響を及ぼし軸索ブランチング形成異常を引き起こす2012

    • 著者名/発表者名
      桐生寿美子、松本早紀子、木山博資
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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