神経軸索再生を制御するsvh遺伝子群の解析

• 研究課題/領域番号: 17H03544
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 久本 直毅 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80283456)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: 軸索再生 / C. elegans / 神経軸索再生 / C.エレガンス / svh / 神経科学 / C. エレガンス

研究成果の概要

神経は軸索と呼ばれる長い突起を持ち、それが物理的に切断されるとさまざまな神経障害が起こる。そこで多くの神経は切断された軸索を再生する能力を持つが、その再生を誘導する分子メカニズムについてはその一部しかわかっていない。本研究では、モデル生物である線虫を用いて、軸索再生を制御する新規因子の同定と解析を試みた。その結果、いくつかのsvh遺伝子を含めた多くの制御因子を同定し、軸索再生におけるそれらの機能および役割について明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、線虫をモデル動物として、神経軸索再生を制御する複数の因子、およびそれらが制御する複数のシグナル伝達経路について明らかにした。神経軸索再生機構の種を超えて保存された機構の解明は、脊髄損傷をはじめとする神経損傷を回復させる方法を開発するために必要な基礎生物学的知見であるという意味で、社会的にも重要な研究である。今回の研究で新たに明らかになった因子はほぼ全てがヒトにも存在することから、本研究成果が神経損傷治療につながる研究の礎になることが期待される。

研究成果

• [国際共同研究] DBS-TIFR(インド)
• [雑誌論文] C. elegans Tensin Promotes Axon Regeneration by Linking the Met-like SVH-2 and Integrin Signaling Pathways (2019)
  • 著者名/発表者名: Hisamoto Naoki、Shimizu Tatsuhiro、Asai Kazuma、Sakai Yoshiki、Pastuhov Strahil I.、Hanafusa Hiroshi、Matsumoto Kunihiro
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 39 号: 29 ページ: 5662-5672
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2059-18.2019
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] TDP2 Negatively Regulates Axon Regeneration by Inducing SUMOylation of an Ets Transcription Factor (2019)
  • 著者名/発表者名: Sakai Yoshiki、Hanafusa Hiroshi、Pastuhov Strahil Iv、Shimizu Tatsuhiro、Li Chun、Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
  • 雑誌名: EMBO reports 巻: 20 号: 10
  • DOI: 10.15252/embr.201847517
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] N-Glycosylation of the Discoidin Domain Receptor Is Required for Axon Regeneration in Caenorhabditis elegans (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Tatsuhiro、Kato Yuka、Sakai Yoshiki、Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
  • 雑誌名: Genetics 巻: 213 号: 2 ページ: 491-500
  • DOI: 10.1534/genetics.119.302492
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LRRK1 phosphorylation of Rab7 at S72 links trafficking of EGFR-containing endosomes to its effector RILP (2019)
  • 著者名/発表者名: Hanafusa Hiroshi、Yagi Takuya、Ikeda Haruka、Hisamoto Naoki、Nishioka Tomoki、Kaibuchi Kozo、Shirakabe Kyoko、Matsumoto Kunihiro
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 132 号: 11
  • DOI: 10.1242/jcs.228809
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphatidylserine exposure mediated by ABC transporter activates the integrin signaling pathway promoting axon regeneration. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hisamoto, N., Tsuge, A., Pastuhov, S., Shimizu, T., Hanafusa, H., Matsumoto, K.
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 9 号: 1 ページ: 3099-3099
  • DOI: 10.1038/s41467-018-05478-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The C. elegans BRCA2‐ALP/Enigma complex regulates axon regeneration via a Rho GTPase- ROCK-MLC phosphorylation pathway (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Pastuhov, S., Matsumoto, K., Hisamoto, N.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 24 号: 7 ページ: 1880-1889
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2018.07.049
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] UNC-16/JIP3 regulates early events in synaptic vesicle protein trafficking via LRK-1/LRRK2 and AP complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: Choudhary Bikash、Kamak Madhushree、Ratnakaran Neena、Kumar Jitendra、Awasthi Anjali、Li Chun、Nguyen Ken、Matsumoto Kunihiro、Hisamoto Naoki、Koushika Sandhya P.
  • 雑誌名: PLOS Genetics 巻: 13 号: 11 ページ: 1-25
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1007100
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Heavy Metal Stress Assay of Caenorhabditis elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Pastuhov Strahil、Shimizu Tatsuhiro、Hisamoto Naoki
  • 雑誌名: BIO-PROTOCOL 巻: 7 号: 11 ページ: 2312-2312
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.2312
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Signal transduction cascades in axon regeneration: insights from C. elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
  • 雑誌名: Curr. Opin. Genet. Dev. 巻: 44 ページ: 54-60
  • DOI: 10.1016/j.gde.2017.01.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Phosphatidylserine exposure mediated by ABC transporter activates the integrin signaling pathway promoting axon regeneration. (2019)
  • 著者名/発表者名: Pastuhov SI, Hisamoto N, tsuge A, Shimizu T, Hanafusa H, Matsumoto K.
  • 学会等名: 22st International C. elegans Conference, Los Angeles, USA
  • 国際学会
• [学会発表] C. elegans TDP2 homolog negatively regulates axon regeneration by inducing SUMOylatiuon of an Ets transcription factor. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y, Hanafusa H, Li C, Shimizu T, Pastuhov SI, Hisamoto N, Matsumoto K.
  • 学会等名: 22st International C. elegans Conference, Los Angeles, USA
  • 国際学会
• [学会発表] C. elegans Tensin promotes axon regeneration by connecting the Met-like SVH-2 and integrin signaling pathway. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T, Asai K, Sakai Y, Pastuhov SI, Hanafusa H, Matsumoto K, Hisamoto N.
  • 学会等名: 22st International C. elegans Conference, Los Angeles, USA
  • 国際学会
• [学会発表] The C. elegans BRCA2-ALP/Enigma complex regulates axon regeneration via a Rho GTPase-MLC phosphorylation pathway. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Shimizu
  • 学会等名: 2018 Asia-Pacific Meeting, Seoul, Korea
  • 国際学会
• [学会発表] The role of serotonin in C. elegans axon regeneration. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hisamoto N
  • 学会等名: International Workshop on NeuroScience, Nagoya, Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] N-glycosylation is required for axon regeneration in Caenorhabditis elegans through modification of discoidin domain receptor. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeo M, Kato Y, Matsumoto K, K, Hisamoto N
  • 学会等名: 21st International C. elegans Conference, Los Angeles, USA
  • 国際学会
• [学会発表] 線虫EnigmaホモログによるRhoキナーゼシグナルを介した神経軸索再生制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 清水達太、松本邦弘、久本直毅
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 線虫においてコンドロイチン硫酸は加齢依存的な神経軸索の再生能低下に関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹生実希子、松本邦弘、久本直毅
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会