神経軸索再生を制御するシグナル伝達の分子機構

• 研究課題/領域番号: 15H02388
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 松本 邦弘 名古屋大学, 理学研究科, 研究員 (70116375)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 39,780千円 (直接経費: 30,600千円、間接経費: 9,180千円); 2018年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2017年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2016年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2015年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
• キーワード: 遺伝学 / 再生医学 / シグナル伝達 / 神経科学 / 脳・神経

研究成果の概要

神経軸索の再生は、線虫からヒトまで種を越えて保存された生命現象の一つである。軸索再生過程を精緻に制御するためには、JNK経路をはじめとする様々なシグナル伝達経路が絶妙なバランスの上に機能することが重要である。しかし、これらのシグナルの実体およびそのネットワークは未解明であった。本研究では、線虫をモデル動物として、JNK経路の周辺で機能する因子を同定し、神経の軸索再生を制御するシグナル伝達機構を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経軸索の再生機構の研究は、医学的には事故や疾患による神経切断や欠損の治療法を開発する上で重要であり、社会的にも喫緊の課題である。本研究により、線虫から哺乳動物まで種を超えて保存された、神経の軸索再生を制御するシグナル伝達ネットワークが解明された。今後、本研究で得られた成果は、ヒトの脊髄損傷などの神経損傷患者の治療研究の糸口になるものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] TDP2 Negatively Regulates Axon Regeneration by Inducing SUMOylation of an Ets Transcription Factor (2019)
  • 著者名/発表者名: Sakai Yoshiki、Hanafusa Hiroshi、Pastuhov Strahil Iv、Shimizu Tatsuhiro、Li Chun、Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
  • 雑誌名: EMBO reports 巻: 20 号: 10
  • DOI: 10.15252/embr.201847517
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] C. elegans Tensin Promotes Axon Regeneration by Linking the Met-like SVH-2 and Integrin Signaling Pathways (2019)
  • 著者名/発表者名: Hisamoto Naoki、Shimizu Tatsuhiro、Asai Kazuma、Sakai Yoshiki、Pastuhov Strahil I.、Hanafusa Hiroshi、Matsumoto Kunihiro
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 39 号: 29 ページ: 5662-5672
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2059-18.2019
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] N-Glycosylation of the Discoidin Domain Receptor Is Required for Axon Regeneration in Caenorhabditis elegans (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Tatsuhiro、Kato Yuka、Sakai Yoshiki、Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
  • 雑誌名: Genetics 巻: 213 号: 2 ページ: 491-500
  • DOI: 10.1534/genetics.119.302492
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphatidylserine exposure mediated by ABC transporter activates the integrin signaling pathway promoting axon regeneration. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hisamoto, N., Tsuge, A., Pastuhov, S., Shimizu, T., Hanafusa, H., Matsumoto, K.
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 9 号: 1 ページ: 3099-3099
  • DOI: 10.1038/s41467-018-05478-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The C. elegans BRCA2‐ALP/Enigma complex regulates axon regeneration via a Rho GTPase- ROCK-MLC phosphorylation pathway (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Pastuhov, S., Matsumoto, K., Hisamoto, N.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 24 号: 7 ページ: 1880-1889
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2018.07.049
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Signal transduction cascades in axon regeneration: insights from C. elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
  • 雑誌名: Curr. Opin. Genet. Dev. 巻: 44 ページ: 54-60
  • DOI: 10.1016/j.gde.2017.01.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] UNC-16/JIP3 regulates early events in synaptic vesicle protein trafficking via LRK-1/LRRK2 and AP complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: Choudhary Bikash、Kamak Madhushree、Ratnakaran Neena、Kumar Jitendra、Awasthi Anjali、Li Chun、Nguyen Ken、Matsumoto Kunihiro、Hisamoto Naoki、Koushika Sandhya P.
  • 雑誌名: PLOS Genetics 巻: 13 号: 11 ページ: 1-25
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1007100
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Chaperone complex BAG2-HSC70 regulates localization of Caenorhabditis elegans leucine-rich repeat kinase LRK-1 to the Golgi (2016)
  • 著者名/発表者名: Fukuzono T, Pastuhov SI, Fukushima O1, Li C, Hattori A, Iemura SI, Natsume T, Shibuya H, Hanafusa H, Matsumoto K, Hisamoto N.
  • 雑誌名: Genes Cells． 巻: 21(4) 号: 4 ページ: 311-24
  • DOI: 10.1111/gtc.12338
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Endocannabinoid signaling regulates regenerative axon navigation in C. elegans via the GPCRs NPR-19 and NPR-32. (2016)
  • 著者名/発表者名: Pastuhov, S., Matsumoto, K., Hisamoto, N.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 21 号: 7 ページ: 696-705
  • DOI: 10.1111/gtc.12377
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The core molecular machinery used for engulfment of apoptotic cells regulates the JNK pathway mediating axon regeneration in Caenorhabditis elegans. (2016)
  • 著者名/発表者名: Pastuhov SI, Fujiki K, Tsuge A, Asai K, Ishikawa S, Hirose K, Matsumoto K, Hisamoto N.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 12 号: 37 ページ: 9710-9721
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0453-16.2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The C. elegans discoidin domain receptor DDR-2 modulates the Met-like RTK-JNK signaling pathway in axon regeneration. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hisamoto, N., Nagamori, Y., Shimizu, T., Pastuhov, S., Matsumoto, K.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 12 号: 12 ページ: e1006475-e1006475
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006475
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Axotomy-induced HIF-serotonin signalling axis promotes axon regeneration in C. elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanimul Alam, Hiroki Maruyama, Chun Li, Strahil Iv. Pastuhov, Paola Nix, Michael Bastiani, Naoki Hisamoto& Kunihiro Matsumoto
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 号: 1 ページ: 10388-10388
  • DOI: 10.1038/ncomms10388
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Axon regeneration is regulated by Ets–C/EBP transcription complexes generated by activation of the cAMP/Ca2+ signaling pathways. (2015)
  • 著者名/発表者名: Li, C., Hisamoto, N., and Matsumoto, K.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 11 号: 10 ページ: e1005603-e1005603
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005603
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Cell death-recognition pathway promotes axon regeneration (2018)
  • 著者名/発表者名: Strahil Iv. Pastuhov, Anna Tsuge, Tatsuhiro Shimizu, Hiroshi Hanafusa, Kunihiro Matsumoto, Naoki Hisamoto
  • 学会等名: Japan-Australia Cell Death Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] The C. elegans BRCA2-ALP/Enigma complex regulates axon regeneration via a Rho GTPase-ROCK-MLC phosphorylation pathway (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhiro Shimizu, Strahil Iv. Pastuhov, Hiroshi Hanafusa, Kunihiro Matsumoto, Naoki Hisamoto
  • 学会等名: 2018 Asia-Pacific Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] RNA編集による線虫の神経軸索の再生制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 清水達太、松本邦弘、久本直毅
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 乳がん原因遺伝子による神経軸索再生の制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 酒井芳樹、清水達太、Strahil Iv. Pastuhov、松本邦弘、久本直毅
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 線虫の神経軸索再生におけるインシュリンシグナル経路とHGF様増殖因子シグナル経路との関係 (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹生実希子、松本邦弘、久本直毅
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] The role of serotonin in C. elegans axon regeneration (2017)
  • 著者名/発表者名: 久本直毅、松本邦弘
  • 学会等名: International Workshop on NeuroScience
• [学会発表] N‐glycosylation is required for axon regeneration in Caenorhabditis elegans through modification of discoidin domain receptor (2017)
  • 著者名/発表者名: Mikiko Takeo, Yuka Kato, Kunihiro Matsumoto, Naoki Hisamoto
  • 学会等名: 21st International C. elegans Conference
  • 国際学会
• [学会発表] 線虫EnigmaホモログによるRhoキナーゼ シグナルを介した神経軸索再生制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 清水達太、松本邦弘、 久本直毅
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会 合同年次大会
• [学会発表] 線虫においてコンドロイチン硫酸は加齢依存的な神経軸索の再生能低下に関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹生実希子、松本邦弘、久本直毅
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会 合同年次大会
• [学会発表] The role of serotonin in C. elegans axon regeneration (2017)
  • 著者名/発表者名: 久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: International Workshop on NeuroScience
• [学会発表] Discoidin Domain Receptor DDR-2 Modulates the Met-like RTK-JNK Signaling Pathway in Axon Regeneration. (2017)
  • 著者名/発表者名: 清水 達太、ストラヒル パストゥホフ、久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: 21st International C. elegans Conference
• [学会発表] N‐glycosylation is required for axon regeneration in Caenorhabditis elegans through modification of discoidin domain receptor (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹生 実希子、久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: 21st International C. elegans Conference
• [学会発表] Regulation of axon regeneration by axotomy-induced serotonin signaling (2016)
  • 著者名/発表者名: パストゥホフ ストラヒル 、久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: First Indian C. elegans meeting
  • 発表場所: インド・マハラシタラ・ロナバラ
  • 年月日: 2016-01-30
  • 国際学会
• [学会発表] 細胞死認識経路による神経軸索再生促進機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: パストゥホフ ストラヒル、 久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: 酸素生物学」＆「ダイイングコード」合同若手会議
  • 発表場所: 千葉県シーサイドオーツカ一宮
  • 年月日: 2016-01-26
• [学会発表] Axon regeneration is regulated by Ets-C/EBP transcription complexes generated by activation of the cAMP/Ca2+ signaling pathways (2016)
  • 著者名/発表者名: 李 春、久本 直毅、松本邦弘
  • 学会等名: 7th Asia-pacific C.elegans Meeting
• [学会発表] Axotomy-induced HIF-serotonin signalling axis promotes axon regeneration in C. elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: アラム タニムル、丸山 裕生、李 春、ストラヒル パストゥホフ、ニックス パオラ、バスティアーニ マイケル、久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: CeNeuro2016
• [学会発表] Rhoシグナル伝達経路はアクチン/ミオシン細胞骨格の再構成を介して線虫の神経軸索再生を制御する (2016)
  • 著者名/発表者名: アラム タニムル、久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 細胞死シグナルによる神経軸索再生の制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柘植 杏菜、久本 直毅、 松本 邦弘
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 乳癌原因遺伝子BRCA2の線虫ホモログBR C-2はRho-ROCK-MLCリン酸化経路で神経軸索再生を制御する (2016)
  • 著者名/発表者名: 清水 達太、久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
• [学会発表] A C.elegans BRCA2 homolog regenerates axon regeneration via Rho-MLC signaling cascade. (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水 達太、久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] TTR-11, a transthyretin like factor, regulates axon regeneration in C. elegans. (2015)
  • 著者名/発表者名: 柘植 杏菜、久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Regulation of axon regeneration by dying cell-recognition signaling (2015)
  • 著者名/発表者名: パストゥホフ ストラヒル、 久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: Japan Australia meeting on Cell Death
  • 発表場所: オーストラリア・メルボルン市
  • 年月日: 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] A tensin3 homolog SVH-6 regulates axon regeneration by stabilization of a MET-like receptor tyrosine kinase SVH-2. (2015)
  • 著者名/発表者名: アラム タニムル、久本 直毅、松本 邦弘
  • 学会等名: 20th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: アメリカ合衆国カリフォルニア州ロサンゼルス市
  • 年月日: 2015-06-11
  • 国際学会