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プロテオグリカンによる神経回路形成の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 16K07077
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
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

前田 信明  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, プロジェクトリーダー (90202308)

研究分担者 三枝 智香  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 研究員 (00280800)
神村 圭亮  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 主席研究員 (30529524)
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードヘパラン硫酸 / プロテオグリカン / 神経筋接合部 / シナプス可塑性 / グリピカン / ショウジョウバエ / オクトパミン / 神経可塑性 / 神経栄養因子 / 神経回路
研究成果の概要

ショウジョウバエ幼虫の神経筋接合部(NMJ)はグルタミン酸作動性であり、脊椎動物中枢神経系の興奮性シナプスと類似した性質を示す。我々は、本NMJを興奮性シナプスのモデルシステムとして用いて、ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)による神経回路形成あるいは神経可塑性の制御機構を解析した。まずプロテオームの手法を用いて、NMJに存在するHSPG結合蛋白質を網羅的に解析し、Spatzleを始めとするいくつかの新規HSPG結合蛋白質を同定した。また、飢餓により誘導されるNMJの経験依存的可塑性にGPIアンカー型のHSPGであるグリピカン(Dlp)が寄与することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、プロテオグリカンがシナプス形成やシナプス可塑性の制御に重要な役割を果たしており、その機能異常は種々の精神神経疾患の原因になることが明らかになってきた。本研究課題で我々は、ショウジョウバエモデルを用いて、ヘパラン硫酸プロテオグリカンによる新規シナプス機能制御機構を見出した。本研究成果は、ショウジョウバエを用いた統合失調症、心的外傷後ストレス障害等の疾患モデルの創出につながるものである。

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

    (14件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Suppression of the synaptic localization of a subset of proteins including APP partially ameliorates phenotypes of the Drosophila Alzheimer's disease model2018

    • 著者名/発表者名
      Furotani Koto、Kamimura Keisuke、Yajima Takaaki、Nakayama Minoru、Enomoto Rena、Tamura Takuya、Okazawa Hitoshi、Sone Masaki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 9 ページ: e0204048-e0204048

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0204048

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synaptic transmission from subplate neurons controls radial migration of neocortical neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama Chiaki, Okamoto Mayumi, Endo Kentaro, Oshima Minori, Kaneko Noe, Yura Kei, Okado Haruo, Miyata Takaki, Maeda Nobuaki
    • 雑誌名

      Science

      巻: 360 号: 6386 ページ: 313-317

    • DOI

      10.1126/science.aar2866

    • NAID

      40021833055

    • 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
  • [雑誌論文] Heparan sulfate proteoglycans in Drosophila neuromuscular development2017

    • 著者名/発表者名
      Kamimura Keisuke、Maeda Nobuaki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1861 号: 10 ページ: 2442-2446

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2017.06.015

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Strip-Hippo Pathway Regulates Synaptic Terminal Formation by Modulating Actin Organization at the Drosophila Neuromuscular Synapses.2016

    • 著者名/発表者名
      Sakuma C, Saito Y, Umehara T, Kamimura K, Maeda N, Mosca TJ, Miura M, Chihara T.
    • 雑誌名

      Cell Rep

      巻: 16 号: 9 ページ: 2289-2297

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2016.07.066

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Wingless濃度勾配形成におけるヘパラン硫酸微細構造の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      神村圭亮、丸智香子、中藤博、由良敬、前田信明
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヘパラン硫酸微細構造によるWingless濃度勾配の制御2018

    • 著者名/発表者名
      丸智香子、神村圭亮、中藤博、前田信明、由良敬
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエの神経筋接合部においてグリピカンはオクトパミンを介したシナプス可塑性を調節する.2017

    • 著者名/発表者名
      神村圭亮、小田嶋愛子、前田信明
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会・第90回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Glypican regulates synaptic plasticity at the Drosophila neuromuscular junction.2017

    • 著者名/発表者名
      Kamimura Keisuke, Odajima Aiko., Maeda Nobuaki
    • 学会等名
      7 Lakes Proteoglycans Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] yata機能欠損によるAPPシナプス輸送特異的阻害のショウジョウバエアルツハイマー病モデル表現型への効果.2017

    • 著者名/発表者名
      風呂谷航人、神村圭亮、矢島隆明、中山実、田村拓也、前田信明、岡澤均、曽根雅紀.
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会・第90回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエの神経筋接合部においてグリピカンはシナプス可塑性を調節する2016

    • 著者名/発表者名
      神村圭亮、小田嶋愛子、前田信明
    • 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
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ神経筋接合部においてグリピカンはシナプス可塑性を調節する2016

    • 著者名/発表者名
      神村圭亮、小田嶋愛子、前田信明
    • 学会等名
      第35回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      高知市文化プラザ(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Glypican regulates synaptic plasticity at the drosophila neuromuscular junction2016

    • 著者名/発表者名
      Kamimura K., Odajima A., Maeda N.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference “Proteoglycans”
    • 発表場所
      Proctor Academy, Andover NH, USA
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 神経回路の形成とその発達異常のメカニズム

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/regeneration

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 神経回路の形成とその発達異常のメカニズム

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/regeneration/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 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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