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CRMP4蛋白質による脳発達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J07107
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 形態・構造
研究機関東洋大学

研究代表者

土屋 貴大  東洋大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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)
キーワードCRMP4 / ノックアウトマウス / 樹状突起伸長 / 行動解析 / social interaction / Crmp4ノックアウトマウス / 嗅球 / グルタミン酸受容体 / 突起伸長 / 形態異常 / 匂い識別異常 / 初代培養 / THニューロン
研究実績の概要

本年度は①CRMP4の嗅球僧帽細胞の樹状突起伸長への影響、②CRMP4欠損による行動学的影響の2点の解明を試みた。
まず①に関して、マウス嗅球ニューロンの初代培養を行った。培養僧帽細胞の樹状突起長を調べたところ、野生型(WT)マウス由来の僧帽細胞に比べ、Crmp4-ノックアウト(KO)マウス由来の僧帽細胞の方が樹状突起長が有意に長いことが明らかになった。Crmp4-KOマウス由来の僧帽細胞にCRMP4発現ベクターを導入したところ、樹状突起伸長が有意に抑えられた。次にCRMP4の樹状突起伸長抑制機能が嗅球の僧帽細胞に限らず一般的であるかを検証するために、HT22株化細胞を用いた培養実験を行った。Crmp4をノックダウンした細胞ではコントロールに比べ有意にMAP2陽性突起長が長かった。一方Crmp4を過剰発現させた細胞では逆にMAP2陽性突起長がコントロールより短かった。本研究によりCRMP4が樹状突起の伸長に対して抑制的に機能していることが初めて明らかになった。
②に関してはCrmp4-KOマウスの行動実験を行った。その結果social interactionの有意な低下がCrmp4-KOマウスで見出された。またCrmp4欠損によるsocial interaction低下への影響はメスよりもオスの方が大きいことが示された。更にこの異常に関与しうる遺伝子群の発現を調べたところ、幾つかの遺伝子のmRNA発現レベルがWTマウスよりもCrmp4-KOマウスの方が有意に高い、あるいは低いということも明らかになった。
①の結果を含めたCrmp4-KOマウスの形態学的解析の結果は、Journal of Anatomy誌に掲載された(Tsutiya et al., 2016 228:792-804)。②の結果は他の解析結果と共に、現在論文として纏めており、まもなく投稿に至る。さらに前年度までに得た結果を纏めた論文が、European Journal of Neuroscience誌に掲載された(Tsutiya et al., 2015 42:2335-45)。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Nationwide Children's Hospital(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Deletion of collapsin response mediator protein 4 results in abnormal layer thickness and elongation of mitral cell apical dendrites in the neonatal olfactory bulb2016

    • 著者名/発表者名
      Tsutiya A, Watanabe H, Nakano Y, Nishihara M, Goshima Y, Ohtani-Kaneko R
    • 雑誌名

      J Anatomy

      巻: - 号: 5 ページ: 792-804

    • DOI

      10.1111/joa.12434

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mouse pups lacking collapsin response mediator protein 4 (CRMP4) manifest impaired olfactory ability and hyperactivity in the olfactory bulb2015

    • 著者名/発表者名
      Tsutiya A, Nishihara M, Goshima Y, Ohtani-Kaneko R
    • 雑誌名

      Europ J Neurosci

      巻: 42 号: 6 ページ: 2335-2345

    • DOI

      10.1111/ejn.12999

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A microfluidic cell culture system for monitoring of sequential changes in endothelial cells after heat stress.2015

    • 著者名/発表者名
      Tazawa H, Sato K, Tsutiya A, Tokeshi M, Ohtani-Kaneko R.
    • 雑誌名

      Thrombosis Research

      巻: 136 号: 2 ページ: 328-334

    • DOI

      10.1016/j.thromres.2015.05.008

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Collapsin response mediator protein 4 (CRMP4) knockout mice showed physiological alterations related to olfactory function.2015

    • 著者名/発表者名
      Tsutiya A, Watanabe H, Nishihara M, Goshima Y, Ohtani-Kaneko R.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2015
    • 発表場所
      シカゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deletion of Crmp4 results in altered morphology and physiology in the olfactory bulb2015

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Tsutiya, Masugi Nishihara, Yoshio Goshima, Ritsuko Ohtani-Kaneko
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会, 第92回日本生理学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・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] CRMP4 contributes to formation of the olfactory bulb neural circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Tsutiya, Hikaru Watanabe, Masugi Nishihara, Yoshio Goshima, Ritsuko Ohtani-Kaneko
    • 学会等名
      Society for Nenuroscience 2014
    • 発表場所
      Washington, DC, 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] マウス脳でのCrmp4 mRNA発現の生後変化2014

    • 著者名/発表者名
      土屋貴大, 大谷-金子律子
    • 学会等名
      第119回日本解剖学会総会
    • 発表場所
      自治医科大学キャンパス(栃木県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Influence of CRMP4 in the olfaction and olfactory bulb development2013

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Tsutiya, Hikaru Watanabe, Masugi Nishihara, Yoshio Goshima, Ritsuko Ohtani-Kaneko
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego Convention Center(アメリカ)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Crmp4ノックアウトマウスで見られた嗅球の形態学的・生理学的異常2013

    • 著者名/発表者名
      土屋貴大、渡辺ひかる、西原真杉、五嶋良郎、大谷-金子律子
    • 学会等名
      日本味と匂学会第47回大会
    • 発表場所
      仙台市民会館(仙台)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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