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プロテオミクスを用いた神経極性形成分子群の同定と細胞内ネットワーク解析

研究課題

研究課題/領域番号 15310140
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用ゲノム科学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

稲垣 直之  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (20223216)

研究分担者 伊東 広  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (10183005)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2005年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2004年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
2003年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード神経細胞 / 軸索 / 樹状突起 / 細胞極性 / 成長円錐 / プロテオーム / Shootin / Singar / 2次元電気泳動法 / 網羅的機能解析 / 機能ゲノミクス / 極性 / 細胞内ネットワーク / 質量分析法
研究概要

神経細胞は、1本の軸索と複数の樹状突起を有し神経極性を形成する。本研究は、プロテオミクスを用いて神経細胞の極性や軸索形成に関わる分子群を網羅的に同定し機能解析を行うことにより、神経極性形成・維持の分子ネットワークを明らかとすることを目的としている。
高感度2次元電気泳動を用いたこれまでの研究で、我々は200個の神経軸索に濃縮するタンパク質と277個の神経極性とともに発現が上昇するタンパク質を検出している。本研究で我々は92個の神経軸索に濃縮するタンパク質と94個の神経極性とともに発現が上昇するタンパク質を同定した。これらのうち、2つの新規タンパク質Shootin1とSingarに関して、重点的な機能解析を行った。Shootin1に関しては、RNAiによる発現抑制により、神経細胞の極性形成の遅延が引き起こされることを見出した。以上の結果からShootin1が神経極性形成の初期の段階において重要な役割を果たす可能性が示唆された。また、EGFP融合タンパク質を作成してShootin1の挙動をリアルタイムで観察したところ、Shootin1が神経軸索の先端部の成長円錐でダイナミックに移動することがわかった。
また、Singarは極性形成に伴って発現量が上昇するが軸索にも樹状突起にも局在した。SingarをRNAiで発現抑制すると過剰な軸索が形成された。さらにこの分子はShootin1の過剰発現による過剰軸索の形成を抑制した。従ってSingarが正常な極性形成過程において過剰な軸索の形成を抑制する可能性が示唆された。さらに、Singarの発現抑制により軸索形成作用が認められたことから、Singarの発現を調節することにより神経軸索再生医療に利用できる可能性が示唆された。
本研究で、神経極性形成に重要な役割を果たすと考えられるShootin1とSingarという新しいタンパク質を発見することができたのは、予想以上の成果と考えている。今後は再生医療への応用も含めて更なる解析を進めたい。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 図書 (3件) 産業財産権 (6件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Vimentin-Ser82 as a memory phosphorylation site in astrocytes2006

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

      Genes Cells 11

      ページ: 531-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vimentin-Ser82 as a memory phosphorylation site in astrocytes2006

    • 著者名/発表者名
      Oguri, T., Inoko, A., Shima, H., Izawa, I., Arimura, N., Yamaguchi, T., Inagaki, N., Kaibuchi, K., Kikuchi, K., Inagaki, M.
    • 雑誌名

      Genes Cells 11

      ページ: 531-540

    • NAID

      120000961744

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Highly sensitive proteomics with two-dimensional electrophoresis2005

    • 著者名/発表者名
      Inagaki, N.
    • 雑誌名

      IDENSHIIGAKU MOOK, Frontiers in disease proteomics (Medical-do)

      ページ: 76-81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large gel two-dimensional electrophoresis : improving recovery of cellular proteome2004

    • 著者名/発表者名
      Nomura, E., et al.
    • 雑誌名

      Curr. Proteomics 1

      ページ: 35-39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Acid-labile surfactant improves in-solution dodecylsulfate polyacrylamide gel protein digestion for matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometric peptide mapping2004

    • 著者名/発表者名
      Inagaki, N., Katsuta, K..
    • 雑誌名

      J. Mass Spectrometry 39

      ページ: 202-207

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Acid-labile surfactant improves in-solution dodecyl sulfate polyacrylamide gel protein digestion for matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometric peptide mapping2004

    • 著者名/発表者名
      Nomura, E., Katsuta, K., Ueda, T., Toriyama, M., Mori, T., Inagaki, N.
    • 雑誌名

      J.Mass Spectrometry 39

      ページ: 202-207

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large gel two-dimensional electrophoresis : improving recovery of cellular proteome2004

    • 著者名/発表者名
      Inagaki, N., Katsuta, K.
    • 雑誌名

      Curr.Proteomics 1

      ページ: 35-39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Collapsin response mediator protein-2 accelerates axon regeneration of nerve-injured motor neurons of rat2003

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y., et al.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 86

      ページ: 1042-1050

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multiple Large gel two-dimensional electrophoresis for proteomics2003

    • 著者名/発表者名
      勝田 和大, 他
    • 雑誌名

      J. Electrophresis 47

      ページ: 27-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrophorese bidimensionnelle haute resolution sur gel extra large pour la proteomique2003

    • 著者名/発表者名
      Inagaki, N., et al.
    • 雑誌名

      BIOforum Europe Edition Francaise 1

      ページ: 28-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ポストシナプス・樹状突起スパインにおけるCaMKIIの空間的シグナリング2003

    • 著者名/発表者名
      稲垣 直之
    • 雑誌名

      生体の科学 54

      ページ: 90-96

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Collapsin response mediator protein-2 accelerates axon regeneration of nerve-injured motor neurons of rat2003

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y., Nakagomi, S., Namikawa, K., Kiryu-Seo, S., Inagaki, N., Kaibuchi, K., Aizawa, H., Kikuchi K., Kiyama H.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 86

      ページ: 1042-1050

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multiple Large gel two-dimensional electrophoresis for proteomics2003

    • 著者名/発表者名
      Katsuta, K., Nomura, E., Inagaki N.
    • 雑誌名

      J.Electrophresis 47

      ページ: 27-31

    • NAID

      50000863729

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatial signaling of CaMKII in post-synapse dendritic spines2003

    • 著者名/発表者名
      Inagaki, N.
    • 雑誌名

      SEITAI NO KAGAKU 54(2)

      ページ: 90-96

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrophorese bidimensionnelle haute resolution sur gel extra large pour la proteomique2003

    • 著者名/発表者名
      Inagaki, N., Katsuta, K., Nomura, E., Ueda, T., Toriyama, M., Mori, T.
    • 雑誌名

      BIOforun Europe Edition Francaise 1

      ページ: 28-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visualization of CaMKII signaling in a single spine2003

    • 著者名/発表者名
      Inagaki, N., Inagaki, M.
    • 雑誌名

      Moving synapse and neuronal network (Shiosaka, S. (ed)) (Kinpou-do)

      ページ: 103-110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 遺伝子医学 MOOK 「疾患プロテオミクスの最前線」2005

    • 著者名/発表者名
      稲垣 直之
    • 出版者
      株式会社 メディカルドウ
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 遺伝子医学 MOOK「疾患プロテオミクスの最前線」2005

    • 著者名/発表者名
      稲垣 直之
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      株式会社メディカルドウ
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 動くシナプスと神経ネットワーク(塩坂 貞夫編)2003

    • 著者名/発表者名
      稲垣 直之, 稲垣 昌樹
    • 出版者
      金芳堂
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] Axon formation and elongation employing nerve growth cone localized molecule shootin1 or its splicing variants, and applications for nerve regeneration2005

    • 発明者名
      N.Inagaki, T.Shimada, M.Toriyama, O.Ohara, Y.Nagase
    • 権利者名
      Nara Institute of Science and Technology, Kazusa DNA Research Institute
    • 出願年月日
      2005-02-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] Singarの発現または機能抑制による神経軸索の形成・伸長と神経再生への応用2005

    • 発明者名
      稲垣 直之, 森 達也, 小原 牧, 長瀬 隆弘
    • 権利者名
      国立大学法人奈良先端化学技術大学院大学, 財団法人かずさディー・エヌ・エー研究所
    • 産業財産権番号
      2005-313406
    • 出願年月日
      2005-10-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] Singarの発現または機能抑制による神経軸索の形成・伸長と神経再生への応用2005

    • 発明者名
      稲垣 直之, 森 達也, 小原 収, 長瀬 隆弘
    • 権利者名
      国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学, 財団法人かずさディー・エヌ・エー研究所
    • 産業財産権番号
      2005-313406
    • 出願年月日
      2005-10-27
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] Axon formation and elongation employing nerve growth cone localized molecule shootin1 or its splicing variants, and applications for nerve regeneration2005

    • 発明者名
      N.Inagaki, T.Shimada, M.Toriyama, O.Ohara, T.Nagase
    • 権利者名
      Nara Institute of Science and Technology Kazusa DNA Research Institute
    • 出願年月日
      2005-02-10
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 神経成長円錐局在分子Shootinlもしくはそのスプライシングバリアントを利用した神経軸索の形成・伸長と神経再生への応用2004

    • 発明者名
      稲垣 直之, 島田 忠之, 鳥山 道則, 小原 牧, 長瀬 隆弘
    • 権利者名
      国立大学法人奈良先端化学技術大学院大学, 財団法人かずさディー・エヌ・エー研究所
    • 産業財産権番号
      2004-235708
    • 出願年月日
      2004-08-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 神経成長円錐局在分子Shootin1もしくはそのスプライシングバリアントを利用した神経軸索の形成・伸長と神経再生への応用2004

    • 発明者名
      稲垣 直之, 島田 忠之, 鳥山 道則, 小原 收, 長瀬 隆弘
    • 権利者名
      国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学, 財団法人かずさディー・エヌ・エー研究所
    • 産業財産権番号
      2004-235708
    • 出願年月日
      2004-08-13
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, Y., et al.: "Collapsin response mediator protein-2 accelerates axon regeneration of nerve-injured moter neurons of rat"J.Neurochem.. 86. 1042-1050 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Inagaki, N., et al.: "Electrophorese bidimensionnelle haute resolution sur gel extra large pour la proteomique"BIOforun Europe Edition Francaise. 1. 28-29 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nomura, E., et al.: "Acid-labile surfactant improves in-solution dodecyl sulfate polyacrylamide gel protein digestion for matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometric peptide mapping"J.Mass Spectrometry. 39・2. 202-207 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Inagaki, N., Katsuta, K.: "Large gel two-dimensional electrophoresis : improving recovery of cellular proteome"Curr.Proteomics. 1. 35-39 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 稲垣直之: "ポストシナプス・樹状突起スパインにおけるCaMKIIの空間的シグナリング"生体の科学. 54・2. 90-96 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 勝田和大, 野村英子, 稲垣直之: "Multiple large gel two-dimensional electrophoresis for proteomics"J.Electrophresis. 47. 27-31 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 稲垣直之, 稲垣昌樹(塩坂貞夫編): "動くシナプスと神経ネットワーク"金芳堂. 103-110 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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