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分岐軸索内における区画標識としてのチューブリン修飾の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07107
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
研究機関福井大学

研究代表者

小西 慶幸  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (00382838)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード軸索 / 微小管 / チューブリン / 翻訳後修飾 / 光スイッチ / 神経科学 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 遺伝子 / 発生・分化
研究成果の概要

本研究は光遺伝学的にチューブリンの修飾酵素の活性を制御することで、特定の部位における修飾の機能を解析することを可能とすることを目的とした。チューブリンの脱チロシン化酵素として同定されたVASH1、および酵素活性に必要なサブユニットであるSVBPとの結合を、光スイッチ分子により操作する手法を検討し、光依存的にSVBP-VASH1複合体を長時間細胞膜へトラップすることに成功した。さらに軸索内の部位特異的な修飾の制御機構や、修飾に依存した軸索の形態制御機能について新たな知見を報告した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

軸索の分岐形態の調節は適切な神経回路の構築や可塑性おいて非常に重要であるが、神経細胞が特定の枝を識別し、伸長・退縮を調節する機構は解明されていない。本研究により得られた手法や知見は、チューブリン分子の翻訳後修飾を介した細胞内の空間的な識別機構の理解に大きく貢献すると考えられる。このことは、神経回路の形成や可塑性についての統合的理解に繋がるのみならず、軸索機能の破綻を介する神経老化や神経変性疾患について、新たな側面から病態の進行機序の理解に貢献することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Arp2/3 Is Required for Axonal Arbor Terminal Retraction in Cerebellar Granule Neurons2020

    • 著者名/発表者名
      Ikeno T and Konishi Y
    • 雑誌名

      Neurochemical Journal

      巻: 14 号: 1 ページ: 32-36

    • DOI

      10.1134/s1819712420010109

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 増大特集 タンパク質・核酸の分子修飾 Ⅱ.細胞質/オルガネラでの分子修飾 微小管 チロシン化,脱チロシン化2018

    • 著者名/発表者名
      小西 慶幸
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 69 号: 5 ページ: 476-477

    • DOI

      10.11477/mf.2425200886

    • ISSN
      0370-9531, 1883-5503
    • 年月日
      2018-10-15
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Inhibition of glycogen synthase kinase-3 reduces extension of the axonal leading process by destabilizing microtubules in cerebellar granule neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Inami Y, Omura M, Kubota K, Konishi Y.
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1690 ページ: 51-60

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2018.04.011

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] チューブリンコードを介した神経細胞の形態制御とその撹乱2019

    • 著者名/発表者名
      小西 慶幸
    • 学会等名
      第6回北陸エピジェネティクス研究会. 10月30-31日, 福井市
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 軸索におけるミトコンドリアの配置制御2019

    • 著者名/発表者名
      小西 慶幸
    • 学会等名
      北陸合同バイオシンポジウム. 10月26-27日, あわら市
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Distribution regularity of mitochondria and en passant presynaptic sites along axon in cerebellar granule neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuma Hori, Nozomu Matsumoto, Seiji Miyake, Yoshiyuki Konishi
    • 学会等名
      Neuroscience 2019. 10月19-23日, Chicago, IL.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distribution regularity of mitochondria and en passant presynaptic sites along axon in cerebellar granule neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuma Hori, Nozomu Matsumoto, Seiji Miyake, Yoshiyuki Konishi
    • 学会等名
      16th Asian society for mitochondrial research and medicine. 10月3-5日, Fukuoka
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経軸索内におけるCRY2-CIBNの相互作用を介した空間時間的な脱チロシン化のコントロール2019

    • 著者名/発表者名
      井上拓馬、小西慶幸
    • 学会等名
      第91回日本遺伝学会. 9月11-14日, 福井
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分岐軸索枝間における微小管の安定性に違いが生じる機構2019

    • 著者名/発表者名
      今中千秋、葛西真里菜、島田聡史、小西慶幸
    • 学会等名
      第91回日本遺伝学会. 9月11-14日, 福井
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Distribution regularity of mitochondria and en passant presynaptic sites along axon in cerebellar granule neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuma Hori, Nozomu Matsumoto, Seiji Miyake, Yoshiyuki Konishi
    • 学会等名
      第91回日本遺伝学会. 9月11-14日, 福井
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 3-ニトロチロシンによる軸索退縮のメカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      平井真大、葛西祐介、小西慶幸
    • 学会等名
      第91回日本遺伝学会. 9月11-14日, 福井
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シナプスを介した小脳顆粒細胞の同期現象の解析2019

    • 著者名/発表者名
      野坂達哉、稲見吉祐、新谷哲郎、内藤里奈、小西慶幸
    • 学会等名
      第91回日本遺伝学会. 9月11-14日, 福井
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 軸索内の停止型ミトコンドリアの時間的・空間的制御2019

    • 著者名/発表者名
      小西 慶幸、堀 生実、松本 望、三宅 誠司
    • 学会等名
      Neuro2019. 7月25-28日, 新潟
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 神経細胞内におけるCRY2-CIBN相互作用を利用した空間時間的な脱チロシン化のコントロール2019

    • 著者名/発表者名
      井上 拓馬、小西 慶幸
    • 学会等名
      Neuro2019. 7月25-28日, 新潟
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分岐軸索枝間における枝の長さに依存した微小管の安定化は軸索輸送及び形態調節に寄与する2019

    • 著者名/発表者名
      今中 千秋、伊藤 詩野、葛西 真里菜、島田 聡史、小西 慶幸
    • 学会等名
      Neuro2019. 7月25-28日, 新潟
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 軸索内におけるミトコンドリアとプレシナプスの分布規則性2018

    • 著者名/発表者名
      堀 生実, 松本 望, 三宅 誠司, 小西 慶幸
    • 学会等名
      第7回日本バイオマテリアル学会北陸信越ブロック若手研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Region dependent regulatory mechanisms for the maintenance of axonal arbor structure2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Konishi, N. Matsumoto, I. Hori, C. Imanaka, S. Miyake
    • 学会等名
      12th International Symposium on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Intracellular molecular systems regulating the branched axonal structure2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Konishi
    • 学会等名
      Basic and Translational Research for Brain Disease Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 軸索内におけるミトコンドリアの一様的分布の制御2018

    • 著者名/発表者名
      松本 望, 堀 生実, 三宅 誠司, 小西 慶幸
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 軸索の維持に関わる細胞自律的機構2018

    • 著者名/発表者名
      小西 慶幸
    • 学会等名
      第58回 北陸実験動物研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 軸索内におけるミトコンドリアの分布規則性2018

    • 著者名/発表者名
      堀 生実, 松本 望, 三宅 誠司, 小西 慶幸
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会大会・第40回日本生物学的精神医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 軸索枝間の競合をもたらす微小管制御モデル2018

    • 著者名/発表者名
      今中 千秋, 葛西 真里菜, 島田 聡史, 小西 慶幸
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会大会・第40回日本生物学的精神医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ar-ターメロンの神経生存保護作用及び軸索伸長能の解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐賀 友弥, 畠中 雄大, 吉岡 百合, 松村 普一, 財満 信宏, 小西 慶幸
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会大会・第40回日本生物学的精神医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 3-ニトロチロシンによる軸索退縮のメカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      平井 真大, 葛西 祐介, 坪田 雅英, 小西 慶幸
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会大会・第40回日本生物学的精神医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 分岐軸索における微小管を介した枝間差の形成機構2018

    • 著者名/発表者名
      小西慶幸、葛西真里菜、島田聡、池野 龍輝、瀬野 岳史
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会総会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Temporal and spatial regulation of stationary mitochondria in axon2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Konishi, N. Matsumoto, I. Hori, S. Miyake
    • 学会等名
      11th International Symposium on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 神経軸索内におけるミトコンドリアの動態と分布様式の解析2017

    • 著者名/発表者名
      松本望、堀生実、三宅誠司、小西 慶幸
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 小脳顆粒細胞におけるGSK-3阻害が軸索に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      稲見吉祐、小西慶幸、久保田健太、大村充
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 分子細胞神経科学研究室ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/konishilabneuron

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 福井大学研究者総覧

    • URL

      http://t-profile.ad.u-fukui.ac.jp/profile/ja.da3bdb82a9d06347.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 福井大学研究者総覧

    • URL

      http://t-profile.ad.u-fukui.ac.jp/search/index.html?pn=p1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 分子細胞神経科学研究室ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/konishilabneuron/home

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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