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環境感知による樹状突起空間パターニング制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K18363
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関京都大学

研究代表者

藤島 和人  京都大学, 高等研究院, 特定助教 (20525852)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード神経回路 / プルキンエ細胞 / フィロポディア / アクチン骨格 / 樹状突起 / 形態形成 / 樹状突起形成 / Mtss1 / 小脳プルキンエ細胞 / 樹状突起フィロポディア / 神経発生 / 発生・分化 / 神経科学 / 細胞・組織
研究成果の概要

プルキンエ細胞は組織内の同種細胞や接続相手(平行線維)を適切に認識し成長ダイナミクスを補正して、特徴的な構造を構築する。本研究ではその仕組みに関し、二つの観点より解明を試みた。(1)プルキンエ細胞は樹状突起同士の接触を認識し、その突起の退縮を引き起こす。Mtss1はアクチン骨格関連分子であり、フィロポディア長の制御を介して樹状突起との接触頻度を調整することを明らかにした。さらにMtss1がアクチン重合活性を制御する仕組みを明らかにした。(2)プルキンエ細胞樹状突起は平行線維を認識し、それとは垂直に進展する。タイムラプスにより方向制御の仕組みを明らかにし、認識に関わる分子の同定を試みた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では小脳プルキンエ細胞をモデルとし、ニューロンが発生期において組織内環境を認識しながら適切な形態を獲得する仕組みの解析を行った。樹状突起が固有の空間配置を獲得する上で、フィロポディアによる環境認識が一定の役割を果たすことを示した。本研究によって得られた知見は、哺乳類の神経回路形成メカニズムを理解する上で重要なものであり、将来的には発生不全に伴う神経疾患などの発症メカニズムへ貢献する可能性がある。

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

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

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 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Dendritic Self-Avoidance and Morphological Development of Cerebellar Purkinje Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Fujishima, Kelly Kawabata Galbraith and Mineko Kengaku
    • 雑誌名

      The Cerebellum

      巻: 17 号: 6 ページ: 701-708

    • DOI

      10.1007/s12311-018-0984-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MTSS1 Regulation of Actin-Nucleating Formin DAAM1 in Dendritic Filopodia Determines Final Dendritic Configuration of Purkinje Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Galbraith Kelly、Fujishima Kazuto、Mizuno Hiroaki、Lee Sung-Jin、Uemura Takeshi、Sakimura Kenji、Mishina Masayoshi、Watanabe Naoki、Kengaku Mineko
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 24 号: 1 ページ: 95-106

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.06.013

    • NAID

      120006489939

    • 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
  • [学会発表] 小脳回路における軸索束依存的な樹状突起形成メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      藤島和人
    • 学会等名
      2018年度 生理学研究所研究会 「神経発達・再生研究会」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cytoskeletal control of the tree shape of neuronal dendrites in the brain2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Fujishima
    • 学会等名
      24th iCeMS International Symposium /Emerging Science for Unlocking Cell's Secrets
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cellular and molecular mechanisms regulating dendrite directionality of cerebellar Purkinje cell2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Fujishima and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Beta III Spectrin is required for the dendrite growth guided by axonal bundles in cerebellarc circuits.2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Fujishima, Midori Yamada, Yukiko Nishida, Junko Kurisu and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小脳回路における軸索束に依存した樹状突起形成メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      藤島和人、山田緑、西田由貴子、栗栖純子、見学美根子
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fine-tuning of actin nucleator activity by MTSS1 in dendritic prtrusions of developing Purkinje Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Kelly Kawabata, Kazuto Fujishima, Naoya Hino, Mineko Kengaku
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 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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