神経突起伸長を司るシグナル伝達系の発生変化

• 研究課題/領域番号: 16500244
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 竹居 光太郎 横浜市立大学, 医学部, 準教授 (40202163)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 神経突起伸長 / シグナル伝達 / 発生変化 / カルシウム / 成長円錐 / NCS-1 / CALI法

研究概要

本研究は、発生の進行に伴って変化するダイナミックな神経突起伸長を司るCa^<2+>依存的シグナル伝達機構を解明することを目的とした。鶏卵胚後根神経節(DRG)細胞を発生初期と発生後期の各発生ステージで培養し、「神経突起伸長におけるカルシウム供給源」及び「カルシウム依存性シグナル分子の発現」を検討したところ、発生初期ではIP3受容体を介するカルシウム放出が重要であるのに対し、発生後期では電位依存性カルシウムチャネルを介するカルシウム流入及びリアノジン受容体を介するカルシウム放出が重要でことが見出された。発生初期のIP3受容体を介するカルシウム依存性シグナル伝達機構を解明するため、カルシウム結合蛋白質NCS-1に着目した。NCS-1は発生初期のNCS-1は成長円錐の中心部に分布しており、1型IP3受容体と成長円錐上で共局在することが判明した。IP3受容体の薬理的阻害はその分布量を有意に減少させ、その時突起伸長が抑制された。NCS-1の成長円錐部における機能を解析するため、CALI法を用いて成長円錐部のNCS-1を急性的に局所阻害したところ、突起伸長が停止し、成長円錐の葉状仮足が退縮した。これらのことから、成長円錐に分布するNCS-1はIP3受容体と協調的に成長円錐の形態維持および神経突起伸長を担う重様な機能分子であることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of dendritic branching and spine maturation by Semaphorin3A-Fyn Signaling (2006)
  • 著者名/発表者名: Morita, A., Yamashita, N., Sasaki, Y., Uchida, Y., Nakajima, O., Nakamura, F., Yagi, T., Taniguchi, M., Usui, H., Katoh-Semba, R., Takei, K., Goshima, Y.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 26 ページ: 2971-2980
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Regulation of dendritic branching and spine maturation by Semaphorin3A-Fyn Signaling. (2006)
  • 著者名/発表者名: Morita, A., Yamashita, N., Sasaki, Y., Uchida, Y, Nakajima, O., Nakamura, F, Yagi, T., Taniguchi, M., Usui, H., Katoh-Semba, R., Takei, K., Goshima, Y.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 26 ページ: 2971-2980
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] FKBP133 : A novel mouse FK-506 binding protein homolog alters growth cone morphology (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, O., Nakamura, F., Yamashita, N., Tomita, Y., Syto, F, Okada, T., Iwamattsu, A., Kondo, E., Fujisawa, H., Takei, K., Goshima, Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys.Res.Comm. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cdk5 and GSKβ sequentiaaly phosphorylate CRMP2 in Semaphorin-3A signaling : Implication of common phosphorylating mechanism underlyin axon guidance and Alzheimer disease (2005)
  • 著者名/発表者名: Uchida, Y., Ohshima, T., Sasaki, Y., Suzuki, H., Yanai, S., Yamashita, N., Nakamura, F., Takei, K., Ihara, Y., Mikoshiba, K., Kolattukudy, P., Honnorat, J., Goshima, Y.
  • 雑誌名: Genes to Cells 10 ページ: 165-179
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cdk5 and GSKβ sequentially phosphorylate CRMP2 in Semaphorin-3A signaling : Implication of common phosphorylating mechanism underlying axon guidance and Alzheimer disease (2005)
  • 著者名/発表者名: Uchida, Y., Ohshima, T., Sasaki, Y., Suzuki, H., Yanai, S., Yamashita, N., Nakamura, F., Takei, K., Ihara, Y., Mikoshiba, K., Kolattukudy, P., Honnorat, J., Goshima, Y.
  • 雑誌名: Genes to Cells 10 ページ: 165-179
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Correlation between Sema3A-induced facilitation of axonal transport an local activation of a translation initiation factor eIF-4E (2004)
  • 著者名/発表者名: Li, C., Sasaki, Y., Takei, K., Yamamoto, H., Shouji, M., Sugiyama, Y., Kawakami, T., Nakamura, F., Yagi, T., Ohshima, T., Goshima, Y.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 24 ページ: 6161-6170
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Correlation between Sema3A-induced facilitation of axonal transport and local activation of a translation initiation factor eIF-4E (2004)
  • 著者名/発表者名: Li, C., Sasaki, Y., Takei, K., Yamamoto.H., Shouji, M., Sugiyama, Y, Kawakami, T., Nakamura, F., Yagi, T., Ohshima, T., Goshima, Y.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 24 ページ: 6161-6170
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] FKBP133 : A novel mouse FK-506 binding protein homolog alters growth conmorphology
  • 著者名/発表者名: Nakajima, O., Nakamura, F., Yamashita, N., Tomita, Y., Syto, F., Okada, T., Iwamattsu, A., Kondo, E., Fujisawa, H., Takei, K., Goshima, Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より