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脆弱X精神遅滞蛋白質による神経回路形成の制御-ユビキチン化及び局所翻訳との関連

研究課題

研究課題/領域番号 16K07061
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
研究機関横浜市立大学

研究代表者

佐々木 幸生  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 准教授 (10295511)

研究協力者 伊東 秀記  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード横浜市 / 神経生物学 / 脆弱X症候群 / ユビキチン / セマフォリン
研究成果の概要

神経回路形成時の軸索ガイダンス、シナプス形成における脆弱X精神遅滞蛋白質 (FMRP) の役割をユビキチン化・局所翻訳との関連で検討した。FMRPは軸索ガイダンス分子Sema3A刺激後、成長円錐内でユビキチン-プロテアソーム系により分解され、その結果、局所翻訳が惹起されて成長円錐の形態変化が生じることを明らかにした。また、FMRPのユビキチン化関連遺伝子を同定し、同遺伝子産物がFMRPを顆粒状に集積させた後、消失させることを発見した。FMRP含有顆粒はシナプス形成時にも観察された。従って、FMRPのユビキチン化はFMRPの顆粒形成や局所翻訳の調節を介して神経回路形成に関与することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脆弱X症候群 (FXS)は遺伝性の発達障害としては最も頻度の高い疾患であり、知的障害、自閉症等の症状を示す。FXSの原因遺伝子産物であるFMRPは神経細胞において軸索、樹状突起における局所翻訳を制御し神経回路形成において重要な役割を担っているが、そのメカニズムは不明であった。我々が今回明らかにしたメカニズムは神経回路の発達にFMRPのユビキチン化が関与することを示唆する結果である。FXSに対する創薬は自閉症全般に応用できると考えられ、多くの製薬会社が参入しているが、まだ有効な薬剤は開発されていない。本研究の親展によりFXSの病態の一端が明らかになり、治療法の開発や創薬に結びつく可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Fragile X mental retardation protein regulates accumulation of the active zone protein Munc18-1 in presynapses via local translation in axons during synaptogenesis.2018

    • 著者名/発表者名
      Parvin S, Takeda R, Sugiura Y, Neyazaki M, Nogi T, Sasaki Y.
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: S0168-0102 ページ: 30431-0

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.09.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of dendritic development by Semaphorin 3A through novel intracellular remote signaling2016

    • 著者名/発表者名
      Goshima Y, Yamashita N, Nakamura F, Sasaki Y
    • 雑誌名

      Cell Adh Migr

      巻: 10 号: 6 ページ: 627-640

    • DOI

      10.1080/19336918.2016.1210758

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 人工誘導プレシナプスを用いた神経活動計測系の開発2017

    • 著者名/発表者名
      武田怜之雅、Shumaia Parvin、佐々木幸生
    • 学会等名
      第136回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fragile X mental retardation protein regulates accumulation of the active zone protein Munc18 in presynapses via local translation.2017

    • 著者名/発表者名
      Shumaia Parvin, Renoma Takeda, Shino Endo, Yu Sugiura, Yukio Sasaki
    • 学会等名
      第40回神経科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 脆弱X精神遅滞タンパク質によるシナプス前終末の形成と機能の制御2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木幸生、Shumaia Parvin、武田怜之雅
    • 学会等名
      第39回神経組織培養研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロRNA382のエクソソームを介した分泌機構と標的遺伝子の解析2017

    • 著者名/発表者名
      木村貴洋、田中智美、佐々木幸生
    • 学会等名
      第137回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 大脳皮質神経細胞培養系において脱分極刺激により特定のマイクロRNAがエクソソーム中に増加する2016

    • 著者名/発表者名
      田中 智美、高橋 徹、佐々木 幸生
    • 学会等名
      第134回日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      国際医療福祉大学(栃木県大田原市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 脆弱X精神遅滞タンパク質の分解と神経回路形成2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木 幸生、高畠 将
    • 学会等名
      第38回神経組織培養研究会
    • 発表場所
      横浜ランドマークタワー(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 脆弱X精神遅滞タンパク質に対するユビキチンリガーゼの同定の試み2016

    • 著者名/発表者名
      高畠 将、高橋 徹、梁 明秀、五嶋 良郎、佐々木 幸生
    • 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)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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