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PTPδを介したSema3A情報伝達と樹状突起発達制御

研究課題

研究課題/領域番号 16K07062
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
研究機関東京女子医科大学 (2017-2018)
横浜市立大学 (2016)

研究代表者

中村 史雄  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (10262023)

研究協力者 實木 葵  
宍倉 まりあ  
河嶌 岳  
岡田 貴子  
五嶋 良郎  
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードチロシンホスファターゼ / リン酸化 / PTPδ / Sema3A / Fyn / 樹状突起 / CRMP1 / チロシンリン酸化 / SIRPα / PTPRD / PTP delta / dendrite / SIRP alpha / シグナル伝達 / 神経科学
研究成果の概要

神経ガイド分子Sema3Aの細胞内情報伝達にチロシンホスファターゼPTPδが関与することを明らかにした。この機構にはPTPδの酵素活性が必要であった。Sema3A-/-や PTPδ-/-のホモ変異、Sema3A-/-; PTPδ-/-二重ヘテロ変異マウスでは大脳皮質錐体細胞樹状突起の発達が不良であった。PTPδ-/-脳ではFynキナーゼのY527が過剰リン酸化されていた。Y527の脱リン酸化はFynを活性化する。Fyn-/-やPTPδ+/-; Fyn+/-マウスも樹状突起の低形成を示すことから、皮質錐体細胞樹状突起発達にはSema3A-PTPδ-Fyn経路が関わると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生後の中枢神経系では神経突起やシナプスが発達・成熟する。この異常が様々な神経疾患や高次機能障害の原因となる。入力側の神経突起である樹状突起は入力情報を統合する。その発達は神経機能に深く関わりを持つ。神経ガイド分子Sema3Aは大脳皮質・錐体細胞の樹状突起を発達させる。このSema3Aの作用を媒介する分子としてチロシンホスファターゼPTPδを同定した。さらにPTPδはチロシンキナーゼFynを介して樹状突起の発達を促進する。自閉症などの神経疾患の原因遺伝子として PTPδが同定されていることから、本研究の成果が神経疾患の新たな治療法や治療薬の開発に役立つと考えられる。

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

    (18件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Proteome and behavioral alterations in phosphorylation-deficient mutant Collapsin Response Mediator Protein2 knock-in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura H, Jitsuki-Takahashi A, Makihara H, Asano T, Kimura Y, Nakabayashi J, Yamashita N, Kawamoto Y, Nakamura F, Ohshima T, Hirano H, Tanaka F, Goshima Y
    • 雑誌名

      Neurochemistry international

      巻: 119 ページ: 207-217

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2018.04.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Label-free and spectral-analysis-free detection of neuropsychiatric disease biomarkers using an ion-sensitive GaInAsP nanolaser biosensor2018

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, M. Nomoto, F. Nakamura, S. Hachuda, A. Sakata, T. Watanabe, Y. Goshima and T. Baba
    • 雑誌名

      Biosenors and Bioelectronics

      巻: 117 ページ: 161-167

    • DOI

      10.1016/j.bios.2018.05.059

    • NAID

      120006643666

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A functional coupling between CRMP1 and Nav1.7 for retrograde propagation of Semaphorin3A signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Yamane M, Yamashita N, Hida T, Kamiya Y, Nakamura F, Kolattukudy P, Goshima Y
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 130(8) 号: 8 ページ: 1393-1403

    • DOI

      10.1242/jcs.199737

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Probing the lithium-response pathway in hiPSCs implicates the phosphoregulatory set-point for a cytoskeletal modulator in bipolar pathogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Tobe BTD, Crain AM, Winquist AM, Calabrese B, Makihara H, Zhao WN, Lalonde J, Nakamura H, Konopaske G, Sidor M, Pernia CD, Yamashita N, Wada M, Inoue Y, Nakamura F (15番目/51名)他
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 114 号: 22

    • DOI

      10.1073/pnas.1700111114

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Protein Tyrosine Phosphatase δ Mediates the Sema3A-Induced Cortical Basal Dendritic Arborization through the Activation of Fyn Tyrosine Kinase.2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura F, Okada T, Shishikura M, Uetani N, Taniguchi M, Yagi T, Iwakura Y, Ohshima T, Goshima Y, Strittmatter SM.
    • 雑誌名

      J Neurosci

      巻: 37 号: 30 ページ: 7125-7139

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2519-16.2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural basis for CRMP2-induced axonal microtubule formation2017

    • 著者名/発表者名
      Niwa Shinsuke、Nakamura Fumio、Tomabechi Yuri、Aoki Mari、Shigematsu Hideki、Matsumoto Takashi、Yamagata Atsushi、Fukai Shuya、Hirokawa Nobutaka、Goshima Yoshio、Shirouzu Mikako、Nitta Ryo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 10681-10681

    • DOI

      10.1038/s41598-017-11031-4

    • NAID

      120006373796

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] L-DOPA sensitizes vasomotor tone by modulating the vascular alpha1-adrenergic receptor2017

    • 著者名/発表者名
      Masukawa Daiki、Koga Motokazu、Sezaki Anna、Nakao Yuka、Kamikubo Yuji、Hashimoto Tatsuo、Okuyama-Oki Yuki、Aladeokin Aderemi Caleb、Nakamura Fumio、Yokoyama Utako、Wakui Hiromichi、Ichinose Hiroshi、Sakurai Takashi、Umemura Satoshi、Tamura Koichi、Ishikawa Yoshihiro、Goshima Yoshio
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 2 号: 18 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1172/jci.insight.90903

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression of receptor protein tyrosine phosphatase δ, PTPδ, in mouse central nervous system.2016

    • 著者名/発表者名
      Shishikura, M., Nakamura, F., Yamashita, N., Uetani, N., Iwakura, Y., and Goshima, Y.
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1642 ページ: 244-254

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2016.03.030

    • 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
  • [雑誌論文] Caerulein-induced pancreatitis augments the expression and phosphorylation of collapsin response mediator protein 4.2016

    • 著者名/発表者名
      Sato S, Nakamura F, Hiroshima Y, Nagashima Y, Kato I, Yamashita N, Goshima Y, Endo I
    • 雑誌名

      J Hepatobiliary Pancreat Sci

      巻: 23 号: 7 ページ: 422-431

    • DOI

      10.1002/jhbp.361

    • 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
  • [雑誌論文] CRMP1 and CRMP2 have synergistic but distinct roles in dendritic development.2016

    • 著者名/発表者名
      Makihara H, Nakai S, Ohkubo W, Yamashita N, Nakamura F, Kiyonari H, Shioi G, Jitsuki-Takahashi A, Nakamura H, Tanaka F, Akase T, Kolattukudy P, Goshima Y.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 21 号: 9 ページ: 994-1005

    • DOI

      10.1111/gtc.12399

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 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] CRMP1 phosphorylation at tyrosine 504 participates in Sema3A- signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kawashima, Yoshio Goshima, Fumio Nakamura.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Meeting "MOLECULAR MECHANISMS OF NEURONAL CONNECTIVITY"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Protein tyrosine phosphatase d mediates Semaphorin-3A-induced dendritic growth of cortical pyramidal neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Fumio Nakamura
    • 学会等名
      Workshop on Frontiers in Phosphatase Research and Drug Discovery (ICPP13)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The involvement of Fyn phosphorylation of Collapsin Response Mediator Protein 1 (CRMP1) in Semaphorin 3A signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kawashima, Fumio Nakamura, Yoshio Goshima1
    • 学会等名
      日本神経科学学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] FynによるCRMP1のチロシンリン酸化はSemaphorin3A情報伝達に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      河嶌 岳、中村 史雄、五嶋 良郎
    • 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] FynによるCRMP1 Tyr504のリン酸化はSemaphorin 3A情報伝達に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      河嶌 岳、中村 史雄、五嶋 良郎
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Protein tyrosine phosphatase delta mediates Sema3A-induced cortical basal dendritic arborization through the activation of Fyn kinase.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura F., Goshima Y., Strittmatter S.M.
    • 学会等名
      Axon Guidance, Synapse Formation & Regeneration
    • 発表場所
      Cold Spring Harvbor Lab, NY, US
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Layer and region specific expression of receptor protein tyrosine phosphatase delta, PTPdelta, in mouse central nervous system.2016

    • 著者名/発表者名
      Shishikura M., Nakamura F. Goshima Y.
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 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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