中枢神経系無髄神経の包括的分子機能解析

• 研究課題/領域番号: 17H01564
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経内科学
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 貫名 信行 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
• 研究分担者: 山川 和弘 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (30241235) ; 宮崎 晴子 同志社大学, 研究開発推進機構, 助教 (80525890)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円); 2021年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2019年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2018年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2017年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
• キーワード: 無髄神経 / Nav1.2 / Golli / 中枢神経

研究成果の概要

中枢神経系の無髄神経の分布に関してNav1.2をマーカーにして検討を行った。脳梁・分界条の線維に無髄が存在することを免疫電顕を含めて確認した。その起始細胞を大脳皮質４層神経細胞に蛍光タンパク質を発現するマウスを用いて検討し、一部Nav1.2抗体の染色性と一致することを同定し、無髄神経の起始細胞が存在することが示唆された。
Nav1.2のコンディショナルノックアウトマウスについては線条体中型有棘神経細胞特異的なScn2aコンディショナルノックアウトマウスを用いて行動試験を行った結果、活動性低下、不安の減少、後肢のアタキシア様運動異常および社会的新奇性に対する嗜好性の軽度な不全が観察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中枢神経系における無髄神経の役割についてはほとんど知られていない。進化の過程で有髄神経が形成されるため、なぜ無髄神経が中枢神経が発達した哺乳類においても残存しているかは謎である。我々はNav1.2が軸索にびまん性に存在することが無髄神経の特徴であることを見出し、中枢神経に従来知られている以上に無髄神経が存在することを示した。この知見は無髄神経という伝導速度の遅い線維の情報処理における役割を検討するという全く新しい研究領域を切り開く可能性を持つ。また無髄神経に関連する疾患の存在も今後見出されていく可能性があり、医学的な意義も大きいと思われる。

研究成果

• [雑誌論文] The diffuse distribution of Nav1.2 on mid-axonal regions is a marker for unmyelinated fibers in the central nervous system (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamano Risa、Miyazaki Haruko、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 177 ページ: 145-150
  • DOI: 10.1016/j.neures.2021.11.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hornerin deposits in neuronal intranuclear inclusion disease: direct identification of proteins with compositionally biased regions in inclusions (2022)
  • 著者名/発表者名: Park Hongsun、Yamanaka Tomoyuki、Toyama Yumiko、Fujita Atsushi、Doi Hiroshi、Nirasawa Takashi、Murayama Shigeo、Matsumoto Naomichi、Shimogori Tomomi、Ikegawa Masaya、Haltia Matti J.、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Acta Neuropathologica Communications 巻: 10 号: 1 ページ: 28-28
  • DOI: 10.1186/s40478-022-01333-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Amyloids facilitate DNA transfection in vivo (2022)
  • 著者名/発表者名: Imamura Yukio、Hiyama Akiko、Miyazaki Haruko、Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: S0168-0102 ページ: 78-5
  • DOI: 10.1016/j.neures.2022.03.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Proteomic analysis of heat-stable proteins revealed an increased proportion of proteins with compositionally biased regions (2022)
  • 著者名/発表者名: Park Hongsun、Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 4347-4347
  • DOI: 10.1038/s41598-022-08044-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] α-Synuclein Seeding Assay Using RT-QuIC. (2021)
  • 著者名/発表者名: Okuzumi Ayami、Hatano Taku、Fukuhara Takeshi、Ueno Shinichi、Nukina Nobuyuki、Imai Yuzuru、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 2322 ページ: 3-16
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-1495-2_1
  • ISBN: 9781071614945, 9781071614952
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic analysis of subcellular compartments containing disseminated alpha-synuclein seeds (2020)
  • 著者名/発表者名: Kasahara Junya、Imamura Yukio、Hiyama Akiko、Yamanaka Tomoyuki、Miyazaki Haruko、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 20 ページ: 30494-6
  • DOI: 10.1016/j.neures.2020.11.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene expression profiling in neuronal cells identifies a different type of transcriptome modulated by NF-Y (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka Tomoyuki、Miyazaki Haruko、Tosaki Asako、Maity Sankar N.、Shimogori Tomomi、Hattori Nobutaka、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 21714-21714
  • DOI: 10.1038/s41598-020-78682-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] CELF2 regulates the species-specific alternative splicing of TREM2 (2020)
  • 著者名/発表者名: Yanaizu Motoaki、Washizu Chika、Nukina Nobuyuki、Satoh Jun-ichi、Kino Yoshihiro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-020-75057-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] FACS-array?based cell purification yields a specific transcriptome of striatal medium spiny neurons in a murine Huntington disease model (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Haruko、Yamanaka Tomoyuki、Oyama Fumitaka、Kino Yoshihiro、Kurosawa Masaru、Yamada-Kurosawa Mizuki、Yamano Risa、Shimogori Tomomi、Hattori Nobutaka、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 295 号: 29 ページ: 9768-9785
  • DOI: 10.1074/jbc.ra120.012983
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Proteomics-Based Approach Identifies Altered ER Domain Properties by ALS-Linked VAPB Mutation (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka Tomoyuki、Nishiyama Risa、Shimogori Tomomi、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 7610-7610
  • DOI: 10.1038/s41598-020-64517-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Preserved proteinase K-resistant core after amplification of alpha-synuclein aggregates: Implication to disease-related structural study (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshinaga Saki、Yamanaka Tomoyuki、Miyazaki Haruko、Okuzumi Ayami、Hiyama Akiko、Murayama Shigeo、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 522 号: 3 ページ: 655-661
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.11.142
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sequence- and seed-structure-dependent polymorphic fibrils of alpha-synuclein (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Goki、Yamanaka Tomoyuki、Furukawa Yoshiaki、Kajimura Naoko、Mitsuoka Kaoru、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 巻: 19 号: 6 ページ: 30065-1
  • DOI: 10.1016/j.bbadis.2019.02.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biochemical and morphological classification of disease-associated alpha-synuclein mutants aggregates (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Goki、Yamanaka Tomoyuki、Furukawa Yoshiaki、Kajimura Naoko、Mitsuoka Kaoru、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 508 号: 3 ページ: 729-734
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.11.200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired cortico-striatal excitatory transmission triggers epilepsy (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Hiroyuki、Tatsukawa Tetsuya、Shimohata Atsushi、Yamagata Tetsushi、Suzuki Toshimitsu、Amano Kenji、Mazaki Emi、Raveau Matthieu、Ogiwara Ikuo、Oba-Asaka Atsuko、Hensch Takao K.、Itohara Shigeyoshi、Sakimura Kenji、Kobayashi Kenta、Kobayashi Kazuto、Yamakawa Kazuhiro
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 10 号: 1 ページ: 1917-1917
  • DOI: 10.1038/s41467-019-09954-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Scn2a haploinsufficient mice display a spectrum of phenotypes affecting anxiety, sociability, memory flexibility and ampakine CX516 rescues their hyperactivity (2019)
  • 著者名/発表者名: Tatsukawa Tetsuya、Raveau Matthieu、Ogiwara Ikuo、Hattori Satoko、Miyamoto Hiroyuki、Mazaki Emi、Itohara Shigeyoshi、Miyakawa Tsuyoshi、Montal Mauricio、Yamakawa Kazuhiro
  • 雑誌名: Molecular Autism 巻: 10 号: 1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1186/s13229-019-0265-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Non-coding RNA Neat1 and Abhd11os expressions are dysregulated in medium spiny neurons of Huntington disease model mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Park Hongsun、Miyazaki Haruko、Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: - ページ: 30551-0
  • DOI: 10.1016/j.neures.2018.10.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid dissemination of alpha-synuclein seeds through neural circuits in an in-vivo prion-like seeding experiment (2018)
  • 著者名/発表者名: Okuzumi Ayami、Kurosawa Masaru、Hatano Taku、Takanashi Masashi、Nojiri Shuuko、Fukuhara Takeshi、Yamanaka Tomoyuki、Miyazaki Haruko、Yoshinaga Saki、Furukawa Yoshiaki、Shimogori Tomomi、Hattori Nobutaka、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Acta Neuropathologica Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 96-96
  • DOI: 10.1186/s40478-018-0587-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TMEM30A is a candidate interacting partner for the β-carboxyl-terminal fragment of amyloid-β precursor protein in endosomes (2018)
  • 著者名/発表者名: Takasugi Nobumasa、Araya Runa、Kamikubo Yuji、Kaneshiro Nanaka、Imaoka Ryosuke、Jin Hao、Kashiyama Taku、Hashimoto Yoshie、Kurosawa Masaru、Uehara Takashi、Nukina Nobuyuki、Sakurai Takashi
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 8 ページ: 0200988-0200988
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0200988
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] N-Acyldopamine induces aggresome formation without proteasome inhibition and enhances protein aggregation via p62/SQSTM1 expression (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Gen、Inobe Tomonao、Amano Takanori、Murai Kiyohito、Nukina Nobuyuki、Mori Nozomu
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1038/s41598-018-27872-6
  • NAID: 120006988003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ER Dynamics and Derangement in Neurological Diseases (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 12 ページ: 91-91
  • DOI: 10.3389/fnins.2018.00091
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nav1.2 haplodeficiency in excitatory neurons causes absence-like seizures in mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogiwara Ikuo、Miyamoto Hiroyuki、Tatsukawa Tetsuya、Yamagata Tetsushi、Nakayama Tojo、Atapour Nafiseh、Miura Eriko、Mazaki Emi、Ernst Sara J.、Cao Dezhi、Ohtani Hideyuki、Itohara Shigeyoshi、Yanagawa Yuchio、Montal Mauricio、Yuzaki Michisuke、Inoue Yushi、Hensch Takao K.、Noebels Jeffrey L.、Yamakawa Kazuhiro
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 1 号: 1 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1038/s42003-018-0099-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Parallel homodimer structures of the extracellular domains of the voltage-gated sodium channel β4 subunit explain its role in cell-cell adhesion. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimizu H, Tosaki A, Ohsawa N, Ishizuka-Katsura Y, Shoji S, Miyazaki H, Oyama F, Terada T, Shirouzu M, Sekine SI, Nukina N, Yokoyama S.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 292 号: 32 ページ: 13428-13440
  • DOI: 10.1074/jbc.m117.786509
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Rapid Dissemination of Alpha-synuclein Seeds through Neural Circuits: the Mechanism of Prion-like Propagation (2021)
  • 著者名/発表者名: Nukina N
  • 学会等名: the IUBMB focused meeting on Neurodegeneration Disease
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A novel unmyelinated fiber projection to substantia nigra (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮﨑晴子、立川哲也、山川和弘、貫名信行
  • 学会等名: 第43回日本神経科学大会, web開催
• [学会発表] てんかんと自閉症の本態を探る (2020)
  • 著者名/発表者名: 山川和弘
  • 学会等名: 第62回日本小児神経学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] ハンチントン病の病態メカニズム (2019)
  • 著者名/発表者名: 貫名信行
  • 学会等名: 第13回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
  • 招待講演
• [学会発表] Mass spectrometry analysis for MBP (+) and MBP (-) membrane fraction from striatonigral fiber enriched region in mouse brai (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮崎晴子、貫名信行
  • 学会等名: 第42回日本神経科学大会
• [学会発表] Analysis of non-coding RNA expression in medium spiny neurons of Huntington's disease model mice (2019)
  • 著者名/発表者名: H. PARK, H. MIYAZAKI, T. YAMANAKA, N. NUKINA
  • 学会等名: Neuroscience2019
  • 国際学会
• [学会発表] The distribution and the origin of unmyelinated fibers in the central nervous system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Risa Yamano, Haruko Miyazaki, Nobuyuki Nukina.
  • 学会等名: XXIII World Congress of Neurology (WCN2017)
  • 国際学会