成長円錐のシナプス形成に関与するCa^<2+>センサーの探索と機能解析

• 研究課題/領域番号: 17023019
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 五十嵐 道弘 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50193173)
• 研究分担者: 田中 憲一 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10126427) ; 阿部 春樹 新潟大学, 医歯学系, 教授 (40018875) ; 藤井 博 信州大学, 農学部, 教授 (90165340) ; 田岡 万悟 首都大学, 東京大学院・理学(系)研究科, 助教 (60271160) ; 渡部 通寿 (渡辺 通寿) 新潟大学, 医歯学系, 助教 (40303127) ; 野住 素広 新潟大学, 医歯学系, 助教 (00420323)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 76,000千円 (直接経費: 76,000千円); 2009年度: 14,100千円 (直接経費: 14,100千円); 2008年度: 14,100千円 (直接経費: 14,100千円); 2007年度: 14,200千円 (直接経費: 14,200千円); 2006年度: 15,500千円 (直接経費: 15,500千円); 2005年度: 18,100千円 (直接経費: 18,100千円)
• キーワード: 成長円錐 / プロテオミクス / RNAi / 神経極性形成 / リン酸化 / コンドロイチン硫酸 / シンタキシン / 遺伝子改変マウス / GAP-43 / 骨端軟骨 / プロテオーム / カルシウム / ミオシンV / ノックインマウス / 脂肪酸結合蛋白質 / 免疫染色 / インタラクトミクス / 原子間力顕微鏡 / 開口放出

研究概要

脳の神経回路を構成するシナプス形成に必須の前駆構造である、成長円錐の分子メカニズムはほとんど知られていなかった。研究代表者は、網羅的に蛋白質を同定する手法であるプロテオミクスを用いて約1,000種類の蛋白質を見出し、定量的免疫染色で成長円錐に強く濃縮され、遺伝子の発現を特異的に抑制するRNAiで成長円錐機能を阻害するものを絞り込み、18種類を神経成長に直結する分子群として同定した。これらはこれまで神経成長への関与が報告されていない分子群であり、全く新しい方法論で、成長円錐の分子基盤を明らかにすることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of functional marker proteins in the mammalian growth cone (2009)
  • 著者名/発表者名: Nozumi, M., Togano, T., Takahashi-Niki, K., Lu, J., Honda, A., Taoka, M., Shinkawa, T., Koga, H., Takeuchi, K., Isobe, T., Igarashi M
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 106 ページ: 17211-17216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of functional marker proteins in the mammalian growth cone. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nozumi M, et al.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 106 ページ: 17211-17216
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel method for RNA interference using EGFP-transgenic rats (2008)
  • 著者名/発表者名: Lu, J., Nozumi, M., Fujii, H., Igarashi, M.
  • 雑誌名: Neurosci. Res 61 ページ: 219-224
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel method for RNA interference in neurons using EGFP-transgenic rats (2008)
  • 著者名/発表者名: Lu J, Nozumi M, Fujii H, Igarashi M
  • 雑誌名: Neurosci Res 61 ページ: 219-224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment and characterization of monoclonal and polyclonalantibodies against human intestinal fatty acid-binding protein (I-FABP) using synthetic regional peptides and recombinant I-FABP (2008)
  • 著者名/発表者名: Kajiura S, Yashiki T, Funaoka H, 他、10名中8番目(代表者)
  • 雑誌名: J Immunoassay Immunochem 29 ページ: 19-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of cutaneous fatty acid-binding protein (C-FABP) in prostate cancer : potential prognostic marker and target for mourigenicity-suppression (2008)
  • 著者名/発表者名: Morgan EA, Forootan SS, Adamson J, 他9名中6番目(代表者)
  • 雑誌名: Int J Oncol 32 ページ: 767-775
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment and characterization of monoclonal and polyclonal antibodies against I-FABP using synthetic regional peptides and recombinant I-FABP (2008)
  • 著者名/発表者名: Kajiura, S, et. al.(10人中8番目)
  • 雑誌名: J Immunoassay Immunochem 29 ページ: 19-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel method for RNA interference in the neuron using enhanced Green fluorescent protein (EGFP)-transgenic rat (2008)
  • 著者名/発表者名: Lu J, Nozumi M, Fujii H, Igarashi M
  • 雑誌名: Neurosci Res 未定(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drebrin attenuates the interaction between actin and myosin-V. Biochem (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, R., Katoh, K., Takahashi, A., Ooseki, K., Watanabe, M., Igarashi M, Nakamura, A., Kohama, K.
  • 雑誌名: Biophys. Res. Commun 359 ページ: 398-401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of calmodulin-binding proteins in synaptic vesicle recycling during regulated exocytosis at submicromolar Ca2+ concentrations (2007)
  • 著者名/発表者名: Igarashi, M., Watanabe, M.
  • 雑誌名: Neurosci. Res 58 ページ: 226-233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drebrin attenuates the interaction between actin and myosin-V. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, R., et. al.(9人中7番目)
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 359 ページ: 398-401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of Calmodulin and Calmodulin-binding proteins in Synaptic Vesicle Recycling during Regulated Exocytosis at Submicromolar Ca^<2+> Concentrations. (2007)
  • 著者名/発表者名: Igarashi, M., Watanabe, M
  • 雑誌名: Neurosci. Res. (印刷中)
  • NAID: 10024415467
• [雑誌論文] Establishment and characterization of mono- and polyclonal antibodies to human intestinal fatty acid-binding protein. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kajiura, S., Funaoka, H., Ookaru, T., Nishikura, H., Ajioka, Y, Fujii, H., Igarashi, M., Kanda, T., Hatakeyama, K.
  • 雑誌名: Clin. Chem. Lab. Med. (印刷中)
• [雑誌論文] Phosphorylation of adult type Sept5 (CDCrel-1) by cyclin-dependent kinase 5 inhibits interaction with syntaxin-1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi M, Taoka M, Itakura M, Asada A, Saito T, Kinoshita M, Takahashi M, Isobe T, Hisanaga S
  • 雑誌名: J Biol. Chem. 282(11) ページ: 7869-7876
• [雑誌論文] 成長円錐の病態 : 軸索再生との関連性. (2006)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐 道弘
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 24(12) ページ: 1204-1205
• [雑誌論文] 局所輸送モーターによる開口放出機構. (2006)
  • 著者名/発表者名: 渡部 通寿, 大関 康志
  • 雑誌名: 生化学 78(11) ページ: 1077-1083
  • NAID: 10019271482
• [雑誌論文] 14-3-3 Mediates phosphorylation-dependent inhibition of the interaction between the ubiquitin E3 ligase Nedd4-2 and epithelial Na^+ channels. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nagaki K, Yamamura H, Shimada S, Saito T, Hisanaga S, Taoka M, Isobe T, Ichimura T
  • 雑誌名: Biochemistry 45(21) ページ: 6733-6740
• [雑誌論文] Myosin-Va regulates exocytosis through Ca2+-dependent binding of syntaxin-1A (2005)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Nomura, K., Ohyama, A., Ishikawa, R., Komiya, Y., Hosaka, Y., Yamauchi, E., Taniguchi, H., Sasakawa, N., Ushiki, T,. Sato, O., Kumakura, K., Ikebe, M., Igarashi M
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 16 ページ: 4519-4530
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Ser 50 phosphorylation in SCG10 regulation of microtubule depolymerizaiton (2005)
  • 著者名/発表者名: Togano, T., Kurachi, M., Watanabe, M., Grenningloh, G., Igarashi, M
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res 80 ページ: 475-480
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Ser5O Phosphorylation in SCG10 regulation of microtubule depolymerization. (2005)
  • 著者名/発表者名: Togano T, Kurachi M, Watanabe M, Grenningloh G, Igarashi M
  • 雑誌名: J Neurosci Res 80(5) ページ: 475-480
• [雑誌論文] Myosin-Va regulates exocytosis thorugh the submicromolar Ca^<2+>-dependent binding of syntaxin-1A (2005)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M, Nomura K, Ohyama A, Ishikawa R, Komiya Y, Hosaka K, Yamauchi E, Taniguchi H, Sasakawa N, Kumakura K, Ushiki T, Sato O, Ikebe M, Igarashi M
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 16(10) ページ: 4519-4530
• [雑誌論文] Glia-derived inhibitors of axonal regrowth : Implication for the molecular strategy of axonal regeneration. (2005)
  • 著者名/発表者名: Igarashi M, Sato M
  • 雑誌名: Acta Med Biol 53(2) ページ: 65-72
  • NAID: 110004786024
• [雑誌論文] Expression of liver-type fatty-acid-binding protein, fatty acid synthase and vascular endothelial growth factor in human lung carcinoma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawamura T, Kanno R, Fujii H, Suzuki T.
  • 雑誌名: Pathobiology 72(5) ページ: 233-240
• [雑誌論文] Muller Cells as a source of brain-derived neurotrophic factor in the retina : noradrenaline upregulates brain-derived neurotrophic factor levels in cultured rat Muller cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Seki M, Tanaka T, Sakai Y, Fukuchi T, Abe H, Nawa H, Takei N.
  • 雑誌名: Neurochem Res. 30(9) ページ: 1163-1170
• [雑誌論文] Complete response to docetaxel and carboplatin combination chemotherapy for a stage IV uterine papillary serous carcinoma : a case report. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kashima K, Aoki Y, Yahata T, Tanaka K.
  • 雑誌名: Int J Gynecol Cancer 15(6) ページ: 1199-1202
• [学会発表] Functional Marker Proteins in the Mammalian Growth Cone (2009)
  • 著者名/発表者名: garashi, M., Toagano, T., Nozumi, M.
  • 学会等名: 17023019seika. pdf49th American Society for Cell Biology
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2009-12-07
• [学会発表] Functional Marker Proteins in the Mammalian Growth Cone (2009)
  • 著者名/発表者名: Igarashi, M., Toagano, T., Nozumi, M.
  • 学会等名: 第49回米国細胞生物学会
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2009-12-07
• [学会発表] プロテオミクスによって初めて可能となった成長円錐研究:特異分子マーカーと機能制御機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐道弘
  • 学会等名: 第5回プロテオミクス・構造生物学講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-02
• [学会発表] プロテオミクスによって初めて可能となった成長円錐研究:特異分子マーカーと機能制御機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐道弘
  • 学会等名: 第5回プロテオミクス・構造生物学講演会
  • 発表場所: 東京 学術総合センター
  • 年月日: 2009-11-02
• [学会発表] Newly identified neuronal growth-associated proteins (nGAPs) are involved in rearrangement of cytoskeletons in the growth cone (2009)
  • 著者名/発表者名: Nozumi, M., Igarashi, M.
  • 学会等名: 32nd Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2009-10-17
• [学会発表] Newly identified neuronal growth-associated proteins (nGAPs) are involved in rearrangement of cytoskeletons in the growth cone. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nozumi, M., Igarashi, M.
  • 学会等名: 第32回米国神経科学学会
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2009-10-17
• [学会発表] 非神経型シンタキシンのミオシン-V結合能の性状解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡部通寿、大関康志、田口直希, 五十嵐道弘
  • 学会等名: 日本分子生物学会、日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 軸索伸長に関わる成長円錐マーカー蛋白質の同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野住素広, 五十嵐道弘
  • 学会等名: 日本分子生物学会、日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 神経軸索の成長シュミレーションの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林太一朗、野住素広、寺島健史五十嵐道弘、赤澤宏平
  • 学会等名: 日本分子生物学会、日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 自己リン酸化CaMKII結合能を有しない変異シンタキシン1Aノックインマウスおけるシナプス小胞輸送の変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡邊裕美、多田幸代、伊藤理恵子, 五十嵐道弘
  • 学会等名: 日本分子生物学会、口本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] The growth cone proteins that are essential to axonal growth (2008)
  • 著者名/発表者名: Nozumi M, Igarashi M
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: ワシントンDC(アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] 分子医科学における「個」と「集団」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐道弘
  • 学会等名: 日本皮膚科学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-04-17
• [学会発表] Systematic identification of the proteins that operate the growth cone activity (2007)
  • 著者名/発表者名: Nozumi M, Igarashi M
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2007-11-06
• [図書] Proteins Involved in the Presynaptic Functions.(Lajtha A, Mikoshiba K, eds, Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology: Neural Signaling Mechanisms) (2009)
  • 著者名/発表者名: Igarashi, M., Ohko, K.
  • 出版者: Springer
• [図書] Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology : Neural Signaling Mechanisms (2009)
  • 著者名/発表者名: Igarashi M, Ohko K
  • 総ページ数: 450
  • 出版者: Springer
• [図書] Handobook of Neurochemistry (3rd ed.) vol.1(Mikoshiba K ed.) (2008)
  • 著者名/発表者名: Igarashi M, Ohko K
  • 出版者: Springer-Verlag
• [図書] クルズス基礎医学 (2007)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐 道弘・他(赤川 公朗編)
  • 出版者: 星和書店(東京)(印刷中)
• [備考]
  • URL: http://www.med.niigata-u.ac.jp/bc2/
• [備考]
  • URL: http://www.med.niigata-u.ac.jp/bc2
• [備考]
  • URL: http://www.med.niigata-u.ac.jp/bc2/
• [備考]
  • URL: http://www.med.niigata-u.ac.jp/bc2