網膜神経細胞の発生を制御する分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15H04669
• 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: 解剖学一般(含組織学・発生学)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 古川 貴久 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (50260609)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2015年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
• キーワード: 網膜 / 細胞分化 / 視覚 / 転写因子 / エピジェネテティック / 視細胞 / 分化 / エピジェネティック / ヒストン修飾 / 脳・神経 / 発生・分化 / 神経科学 / 遺伝子 / 神経 / ニューロン / 網膜変性 / 再生

研究成果の概要

我々は、中枢神経系の一部である網膜の視細胞の発生と維持の遺伝子制御機構の解明やシナプス形成の分子機構、さらには網膜色素変性症などの発症機構の解析を行ってきた。本研究では、中枢神経系のモデルとして網膜における細胞運命決定機構の分子メカニズムの解明を行い、網膜神経細胞の分化成熟において、転写因子による制御およびエピジェネティックな分子メカニズムが重要な役割を果たすことを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] KAIST(韓国)
• [雑誌論文] Lrit1, a Retinal Transmembrane Protein, Regulates Selective Synapse Formation in Cone Photoreceptor Cells and Visual Acuity (2018)
  • 著者名/発表者名: Ueno Akiko、Omori Yoshihiro、Sugita Yuko、Watanabe Satoshi、Chaya Taro、Kozuka Takashi、Kon Tetsuo、Yoshida Satoyo、Matsushita Kenji、Kuwahara Ryusuke、Kajimura Naoko、Okada Yasushi、Furukawa Takahisa
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 22 号: 13 ページ: 3548-3561
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2018.03.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Metabolic shift induced by systemic activation of T cells in PD-1-deficient mice perturbs brain monoamines and emotional behavior (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyajima M、Zhang B、Sugiura Y、Sonomura K、Guerrini MM、Tsutsui Y、Maruya M、Vogelzang A、Chamoto K、Honda K、Hikida T、Ito S、Qin H、Sanuki R、Suzuki K、Furukawa T、Ishihama Y、Matsuda F、Suematsu M、Honjo T、Fagarasan S
  • 雑誌名: Nature Immunology 巻: 18 号: 12 ページ: 1342-1352
  • DOI: 10.1038/ni.3867
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Samd7 is a cell type-specific PRC1 component essential for establishing retinal rod photoreceptor identity (2017)
  • 著者名/発表者名: Omori Yoshihiro、Kubo Shun、Kon Tetsuo、Furuhashi Mayu、Narita Hirotaka、Kominami Taro、Ueno Akiko、Tsutsumi Ryotaro、Chaya Taro、Yamamoto Haruka、Suetake Isao、Ueno Shinji、Koseki Haruhiko、Nakagawa Atsushi、Furukawa Takahisa
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 114 号: 39
  • DOI: 10.1073/pnas.1707021114
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The TRPM1 Channel Is Required for Development of the Rod ON Bipolar Cell-AII Amacrine Cell Pathway in the Retinal Circuit (2017)
  • 著者名/発表者名: Kozuka Takashi、Chaya Taro、Tamalu Fuminobu、Shimada Mariko、Fujimaki-Aoba Kayo、Kuwahara Ryusuke、Watanabe Shu-Ichi、Furukawa Takahisa
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 37 号: 41 ページ: 9889-9900
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0824-17.2017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Versatile functional roles of horizontal cells in the retinal circuit (2017)
  • 著者名/発表者名: Chaya Taro、Matsumoto Akihiro、Sugita Yuko、Watanabe Satoshi、Kuwahara Ryusuke、Tachibana Masao、Furukawa Takahisa
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 5540-5540
  • DOI: 10.1038/s41598-017-05543-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A modulatory role of the Rax homeobox gene in mature pineal gland function: Investigating the photoneuroendocrine circadian system of a Rax conditional knockout mouse (2017)
  • 著者名/発表者名: Rohde Kristian、Bering Tenna、Furukawa Takahisa、Rath Martin Fredensborg
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: 143 号: 1 ページ: 100-111
  • DOI: 10.1111/jnc.14120
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Regulation of bone mass through pineal-derived melatonin-MT2 receptor pathway (2017)
  • 著者名/発表者名: Sharan Kunal、Lewis Kirsty、Furukawa Takahisa、Yadav Vijay K.
  • 雑誌名: Journal of Pineal Research 巻: 63 号: 2
  • DOI: 10.1111/jpi.12423
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Critical involvement of ZEB2 in collagen fibrillogenesis: the molecular reminiscent of Mowat-Wilson syndrome with Ehlers-Danlos syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Teraishi M, Takaishi M, Nakajima K, Ikeda M, Higashi Y, Shimoda S, Asada Y, Hijikata A, Ohara O, Hirai Y, Mizuno S, Fukada T, Furukawa T, Wakamatsu N, Sano S.
  • 雑誌名: Scientific Report 巻: 7:46565 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/srep46565
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ick ciliary kinase is essential for planar cell polarity formation in inner ear hair cells and hearing function. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okamoto S, Chaya T, Omori Y, Kuwahara R, Kubo S, Sakaguchi H, Furukawa T
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 37 号: 8 ページ: 2073-2085
  • DOI: 10.1523/jneurosci.3067-16.2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Loss of ift122, a Retrograde Intraflagellar Transport (IFT) Complex Component, Leads to Slow, Progressive Photoreceptor Degeneration Due to Inefficient Opsin Transport. (2016)
  • 著者名/発表者名: Boubakri M, Chaya T, Hirata H, Kajimura N, Kuwahara R, Ueno A, Malicki J, Furukawa T, Omori Y
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 291 号: 47 ページ: 24465-24474
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.738658
  • 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] Temporal Properties of Cone ERGs of Pikachurin Null Mutant Mouse. (2016)
  • 著者名/発表者名: 1.Kominami T, Ueno S, Nakanishi A, Kominami A, Kondo M, Furukawa T, Terasaki H.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 巻: 57 号: 3 ページ: 1264-1269
  • DOI: 10.1167/iovs.15-17708
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Response: Commentary: "Prdm13 regulates subtype specification of retinal amacrine interneurons and modulates visual sensitivity" (2016)
  • 著者名/発表者名: Sugita Y, Watanabe S, Furukawa T
  • 雑誌名: Front Cell Neurosci 巻: 9 ページ: 520-520
  • DOI: 10.3389/fncel.2015.00520
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Prdm13 regulates subtype specification of retinal amacrine interneurons and modulates visual sensitivity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S, Sanuki R, Sugita Y, Imai W, Yamazaki R, Kozuka T, Ohsuga M, Furukawa T
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 35 号: 20 ページ: 8004-20
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0089-15.2015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rax Homeoprotein Regulates Photoreceptor Cell Maturation and Survival in Association with Crx in the Postnatal Mouse Retina (2015)
  • 著者名/発表者名: Irie S, Sanuki R, Muranishi Y, Kato K, Chaya T, Furukawa T
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 35 号: 15 ページ: 2583-2596
  • DOI: 10.1128/mcb.00048-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mef2d is essential for the maturation and integrity of retinal photoreceptor and bipolar cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Omori Y, Kitamura T, Yoshida S, Kuwahara R, Chaya T, Irie S, Furukawa T.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 408-26
  • DOI: 10.1111/gtc.12233
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ロイシンリッチ膜蛋白質Lrit1は網膜の視細胞ー双極細胞のシナプス形成を制御する (2018)
  • 著者名/発表者名: 古川貴久, 上野明希子, 岡田康志
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Role of TRPM1 channel in retinal circuit development (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kozuka, Taro Chaya, Takahisa Furukawa
  • 学会等名: オーストラリア国立大学・蛋白研合同シン ポジウムIPR/RSC Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] SAMドメイン蛋白質Samd7は網膜桿体視細胞の最終分化をエピジェネティックに制御する組織特異的なポリコーム複合体１の構成要素である (2017)
  • 著者名/発表者名: 茶屋太郎, 小塚孝司, 田丸文信, 島田真理子, 桑原隆亮, 渡辺修一, 古川貴久
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] ロイシンリッチリピート膜蛋白質による網膜視細胞のシナプス形成機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上野明希子, 古川貴久
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • 招待講演
• [学会発表] TRPM1チャネルの網膜神経回路発達における役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 茶屋太郎, 小塚孝司, 田丸文信, 島田真理子, 桑原隆亮, 渡辺修一, 古川貴久
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 桿体視細胞のアイデンティティを制御するエピジェネティックな遺伝子発現制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 久保 竣, 古川貴久
  • 学会等名: 第10回Retina Research Meeting （RRM）
• [学会発表] 水平細胞は網膜神経回路において多様な機能を有する (2017)
  • 著者名/発表者名: 古川貴久、茶屋太郎、松本彰弘、杉田祐子、桒原隆亮、立花政夫
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県浜松市）
• [学会発表] 膜神経回路における水平細胞の生理機能の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 茶屋太郎、松本彰弘、杉田祐子、桒原隆亮、立花政夫、古川貴久
  • 学会等名: 第9回RRM（Retina Research Meeting）
  • 発表場所: JPタワーホール&カンファレンス（東京都千代田区）
• [学会発表] Role of TRPM1 Channel in Retinal Circuit Development (2016)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kozuka, Mariko Shimada Fuminobu Tamalu, Taro Chaya, Shuhei Mikusa, Takahisa Furukawa
  • 学会等名: ISER2016
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Transcriptional Regulation of Photoreceptor Cell Development and Maturation (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahisa Furukawa, Yoshihiro Omori, Shun Kubo, Mayu Furuhashi
  • 学会等名: ISER2016
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 水平細胞の選択的破壊による網膜神経節細胞での視覚情報の符号化への影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松本彰弘、茶屋太郎、杉田祐子、渡邉哲史、桒原隆亮、立花政夫、古川貴久
  • 学会等名: 第20回視覚科学フォーラム
  • 発表場所: 大阪大学脳情報通信融合研究センター（大阪府吹田市）
• [学会発表] エピジェネティックな遺伝子発現制御機構による網膜視細胞の成熟の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 久保竣、大森義裕、古橋真佑、上野明希子、茶屋太郎、上野真治、古川貴久
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
• [学会発表] 網膜神経回路における水平細胞の予想外の機能 Unexpected Functional Roles of Horizontal Cells in the Retinal Circuit (2016)
  • 著者名/発表者名: 茶屋太郎、松本彰弘、杉田祐子、渡邉哲史、桒原隆亮、立花政夫、古川貴久
  • 学会等名: 第39回 日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
• [学会発表] 網膜視細胞の成熟における転写因子Mef2dの機能と視細胞変性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上野明希子、大森義裕、北村民樹、茶屋太郎、古川貴久
  • 学会等名: 第63回 日本生化学会 近畿支部例会
  • 発表場所: 神戸薬科大学（兵庫県神戸市）
• [学会発表] DO3 Prdm13による網膜のアマクリン細胞サブタイプ分化の制御と資格応答感度調整 (2016)
  • 著者名/発表者名: 久保竣、杉田祐子、小塚孝司、古川貴久
  • 学会等名: 第63回 日本生化学会 近畿支部例会
  • 発表場所: 神戸薬科大学（兵庫県神戸市）
• [学会発表] Unexpected functional roles of horizontal cells in the retinal circuit (2016)
  • 著者名/発表者名: Taro Chaya, Akihiro Matsumoto, Yuko Sugita, Satoshi Watanabe, Ryusuke Kuwahara, Masao Tachibana, Takahisa Furukawa
  • 学会等名: ARVO2016
  • 発表場所: Seattle（USA）
  • 国際学会
• [学会発表] 網膜視細胞と双極細胞シナプス成熟における転写因子Mef2dの機能と視細胞変性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上野明希子、大森義裕、古川貴久
  • 学会等名: 第8回 Retina Research Meeting
  • 発表場所: JPタワー ホール&カンファレンス（東京都・千代田区）
  • 年月日: 2015-10-31
• [学会発表] 抑制性の転写因子Prdm13は網膜アマクリン細胞のサブタイプ分化と光応答感度を制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 小塚孝司、杉田祐子、古川貴久
  • 学会等名: 視覚科学フォーラム第19回研究会
  • 発表場所: ホテル福島グリーンパレス（福島県・福島市）
  • 年月日: 2015-08-19
• [学会発表] Essential roles of Prdm13 in subtype specification of retinal amacrine interneurons and modulation of visual sensitivity (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahisa Furukawa, Yuko Sugita, Takashi Kozuka, Satoshi Watanabe
  • 学会等名: World Congress on Ocular Cell and Regenerative Biology and the 6th National Forum of Graduate, Students in Ophthalmology
  • 発表場所: 広州（中国）
  • 年月日: 2015-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] 脳の発生と機能におけるﾏｲｸﾛRNA‐124aの役割 Essential roles of miR-124a in brain development and function, microRNA and epigenetic changing in CNS (2015)
  • 著者名/発表者名: 古川貴久、佐貫理佳子
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-07-30
• [学会発表] 幹細胞、網膜アマクリン細胞のサブタイプ分化と視覚応答の解析, An analysis of molecular mechanisms underlying subtype specification of retinal amacrine interneurons and their functional roles, in vision (2015)
  • 著者名/発表者名: 小塚孝司、渡邉哲史、佐貫理佳子、杉田祐子、今井航、山崎竜史、大菅瑞樹、古川貴久
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Protein 4.1G-mediated membrane trafficking is essential for correct rod synaptic location in the retina and for normal visual function (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahisa Furukawa, Rikako Sanuki, Satoshi Watanabe, Yuko Sugita, Shoichi Irie, Takashi Kozuka, Mariko Shimada, Shinji Ueno, Jiro Usukura
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) 2015
  • 発表場所: デンバー（アメリカ）
  • 年月日: 2015-05-04
  • 国際学会
• [図書] Encyclopeia of Signaling Molecules (2018)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Kon, Takahisa Furukawa
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 9783319671994
• [図書] 光と生命の事典 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川貴久 他191名
  • 総ページ数: 436
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] 大阪大学蛋白質研究所 分子発生学研究室
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/furukawa_lab/
• [備考] 大阪大学蛋白質研究所 分子発生学研究室ホームページ
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/furukawa_lab/