神経成長円錐のアクチン再編を伴う小胞輸送機構

• 研究課題/領域番号: 15K06769
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 野住 素広 新潟大学, 医歯学系, 講師 (00420323)
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 成長円錐 / アクチン / エンドサイトーシス / 超解像顕微鏡

研究成果の概要

神経回路形成または再生時において、軸策を先導する成長円錐は運動性に優れた構造を形成する。成長円錐の最前線（先導端）では連続的なアクチン細胞骨格の再編と形質膜の回収が頻繁に生じるが、両者の関係性は明らかになっていなかった。我々は超解像顕微鏡(3D-SIM)を用いた成長円錐の解析で、F-アクチン束化によるフィロポディア形成に伴って小胞膜タンパク質シナプトフィジン(Syp)陽性の小胞が先導端で生じることを発見した。先導端のSyp小胞はBARドメインタンパク質のエンドフィリンA3、ダイナミン1依存性、クラスリン非依存性のエンドサイトーシスで生じ、脂質ラフトの回収に関係することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Vesicular movements in the growth cone (2017)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Nozumi, Michihiro Igarashi
  • 雑誌名: Neurochemistry International 巻: 印刷中 ページ: 71-76
  • DOI: 10.1016/j.neuint.2017.09.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracellular Signals induce Glycoprotein M6a Clustering of Lipid-rafts and associated Signaling Molecules. (2017)
  • 著者名/発表者名: Honda A, Ito Y, Takahashi-Niki, Matsushita N, Nozumi M, Tabata H, Takeuchi K, Igarashi M
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 37(15) 号: 15 ページ: 4046-4064
  • DOI: 10.1523/jneurosci.3319-16.2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coordinated Movement of Vesicles and Actin Bundles During Nerve Growth Revealed by Superresolution Microscopy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nozumi M, Nakatsu F, Katoh K, Igarashi M.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 18 号: 9 ページ: 2203-2216
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.02.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 神経突起の先導端で生じるアクチン依存性エンドサイトーシス (2018)
  • 著者名/発表者名: 野住素広、加藤薫、五十嵐道弘
  • 学会等名: 2018年生体運動研究合同班会議
• [学会発表] The endocytosis coordinated with filopodial formation in the growth cone, revealed by superresolution microscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Nozumi, Michihiro Igarashi
  • 学会等名: EMBO Conference, Cell biology of the neuron: Polarity, plasticity and regeneration
  • 発表場所: Heraklion（ギリシャ）
  • 年月日: 2017-05-09
  • 国際学会
• [学会発表] Superresolution reveals that nerve growth is regulated by the coordinated interaction between endophilin-mediated endocytosis and F-actin (2017)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Nozumi, Michihiro Igarashi
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] Coordinated membrane retrieval with actin bundling in the growth cone revealed by superresolution microscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Nozumi, Michihiro Igarashi
  • 学会等名: Neuroscience 2017, Society for Neuroscience
  • 国際学会
• [学会発表] How to connect between the endocytosis and actin dynamics in the nerve growth (2017)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Nozumi, Michihiro Igarashi
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
  • 招待講演
• [学会発表] 神経成長円錐の先導端におけるエンドサイトーシスはフィロポ ディア形成と関係する (2016)
  • 著者名/発表者名: 野住素広、五十嵐道弘
  • 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（神奈川研横浜市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] 構造化照明顕微鏡(SIM)観察で明らかになった神経成長時のアクチン再編とエンドサイトーシスの新しい関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野住素広、五十嵐道弘
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-09-27
• [学会発表] Membrane retrieval synchronizes with the actin bundling in the growth cone (2016)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Nozumi, Michihiro Igarashi
  • 学会等名: Keystone Symposia; Axons: From Cell Biology to Pathology
  • 発表場所: Eldorado Hotel & Spa （米国・サンタフェ）
  • 年月日: 2016-01-26
  • 国際学会
• [学会発表] 成長円錐の先導端で生じるアクチン束形成に伴うエンドサイトーシス (2015)
  • 著者名/発表者名: 野住素広、五十嵐道弘
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 成長円錐のフィロポディア形成に伴うエンドサイトーシス (2015)
  • 著者名/発表者名: 野住素広、五十嵐道弘
  • 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）
  • 年月日: 2015-07-28
• [備考] 新潟大学プレスリリース「伸びる神経突起先端の動きを超高解像で可視化に成功しました」
  • URL: http://www.niigata-u.ac.jp/news/2017/29186/