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精神疾患・発達障害リスク転写因子MKLによるシナプスから核への情報伝達機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06625
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関富山大学

研究代表者

田渕 明子  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 准教授 (40303234)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード血清応答因子(SRF) / 神経活動 / MKL / 遺伝子発現 / 転写因子 / MRTF / SRF / シナプス / 神経細胞 / 神経疾患
研究成果の概要

転写因子MKL1(MRTFA)およびMKL2(MRTFB)の遺伝子変異は、神経疾患のリスクファクターである。したがってMKLによる遺伝子発現制御の機構を知ることは、神経疾患発症解明に貢献する。 本研究では、脳由来神経栄養因子BDNFで誘導されるArc遺伝子発現がMKL2を介することを発見した。また、神経活動依存的にMKL2がシナプスから核に移行する分子機構の一端を明らかにした。すなわち、NMDA型グルタミン酸受容体とL型カルシウムチャネルの活性化や脱リン酸化酵素カルシニューリンの活性化が核移行に必要であること、Rhoシグナル活性化によるアクチン重合も核移行に重要であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経機能遺伝子の発現を合理的かつ効率的に活性化する仕組みを解明でき、シナプスの安定化や維持、記憶学習の本質を明らかにできる。また、本研究に用いた研究材料や技術を国内外の研究者らに提供することにより、神経科学分野のみならず、MKLの関わりが指摘されるがん転移分野などの生命科学分野の発展に貢献する。
MKLをターゲットとして精神疾患・発達障害の治療や予防に役立てることができる。MKLの核移行促進やMKL活性化を引き起こす低分子化合物、将来的には食品成分を同定することで、メンタルヘルス(精神衛生)の向上につながり、患者や家族のQOLの改善、脳の活性化を基軸とした健康寿命の延伸に役立つ。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Involvement of SRF coactivator MKL2 in BDNF-mediated activation of the synaptic activity-responsive element in the Arc gene.2019

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi K, Ihara D, Fukuchi M, Tanabe H, Ishibashi Y, Tsujii J, Tsuda M, Kaneda M, Sakagami H, Okuno H, Bito H, Yamazaki Y, Ishikawa M, Tabuchi A.
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 148 号: 2 ページ: 204-218

    • DOI

      10.1111/jnc.14596

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] シナプスに局在 する転写活性化因子MRTFBは神経活動依存的に核移行しJunB遺伝子発現を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      伊原 大輔,田邉 広樹,今西 詩織,小坂 彩,佐野 友香里,阪上 洋行,加藤真之佑,田渕 明子
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部 第38回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 神経活動依存的なMRTFB の核移行におけるRho-アクチンシグナル伝達系の関与2020

    • 著者名/発表者名
      今西 詩織,小坂 彩,田邉 広樹,伊原 大輔,佐野 友香里,加藤真之佑,田渕 明子
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部 第38回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ポストシナプ スに局在するSRFコアクチベーターMRTFBの局在変化を介した神経活動依存的な遺伝子発現誘導機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      伊原 大輔,田邉 広樹,今西 詩織,小坂 彩,佐野 友香里,阪上 洋行,加藤 真之佑,田渕 明子
    • 学会等名
      第63回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] SRF転写コアクチベーターMRTFBの神経活動依存的核移行制御2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ihara, Hiroki Tanabe, Shinnosuke Kato, Shiori Imanishi, Aya Kosaka Hiroyuki Sakagami, Akiko Tabuchi
    • 学会等名
      Neuro2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シナプスに存在する転写活性化因子MRTFBの神経活動依存的な核移行と遺伝子発現制御機構に関する解析2019

    • 著者名/発表者名
      伊原 大輔、田邉 広樹、今西 詩織、小坂 彩、佐野 友香里、阪上 洋行、加藤 真之佑、田渕 明子
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第131回例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional analysis of gene mutation of SRF coactivator MRTFB which was found in a patient with autism spectrum disorders2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ihara, Yuya Yamazaki, Natsumi Satou, Mamoru Fukuchi, Masaaki Tsuda, Akiko Tabuchi
    • 学会等名
      Toyama Forum for Academic Summit on "Dynamic Brain"
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Synaptic localization of SRF coactivators MKL1 (MRTF-A) and MKL2 (MRTF-B) and their function in dendritic morphology were elucidated by generation and evaluation of new antibodies against MKL1 and MKL2。2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneda M, Sakagami H, Hida Y, Ohtsuka T, Satou N, Ishibashi Y, Fukuchi M, Krysiak A, Ishikawa M, Ihara D, Kalita K, Tabuchi A
    • 学会等名
      International MADS Box Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mutation of SRF coactivator MKL2 which was found in patients with autism spectrum disorders negatively regulates SRE-mediated gene transcription and dendritic complexity in cortical neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Ihara D, Yamazaki Y, Satou N, Fukuchi M, Tsuda T, Tabuchi A.
    • 学会等名
      第3回富山・アジア・アフリカ創薬研究シンポジウム(3rd TAA-Pharm Symposium)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanism of nuclear translocation of SRF transcriptional coactivator MRTFB induced by membrane depolarization of cortical neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Tanabe H, Sano Y, Imanishi S, Sakagami H, Ihara D, Tabuchi A.
    • 学会等名
      第3回富山・アジア・アフリカ創薬研究シンポジウム(3rd TAA-Pharm Symposium)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経活動によるSRF転写コファクターMKL/MRTFの制御とその役割2018

    • 著者名/発表者名
      田渕明子,伊原大輔,福地守,田邉広樹,阪上洋行,大塚稔久,津田正明
    • 学会等名
      第40回日本生物学的精神医学会 第61回日本神経化学会大会 合同年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自閉症スペクトラム障害で発見されたSRFコアクチベーターMKL2遺伝子変異の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      伊原大輔,山﨑雄哉,佐藤夏美,福地守,津田正明,田渕明子
    • 学会等名
      第40回日本生物学的精神医学会 第61回日本神経化学会大会 合同年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞の脱分極による転写活性化因子MKL2の核移行制御2018

    • 著者名/発表者名
      田邉広樹,佐野友香里,加藤真之佑,今西詩織,阪上洋行,伊原大輔,田渕明子
    • 学会等名
      第40回日本生物学的精神医学会 第61回日本神経化学会大会 合同年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SRFコアクチベーターMKL2の遺伝子変異が転写活性化およびニューロン形態に与える影響~自閉症スペクトラム障害とMKL2機能障害との関係~2018

    • 著者名/発表者名
      伊原大輔,山﨑雄哉,佐藤夏美,福地守,津田正明,田渕明子
    • 学会等名
      Toyama Academic GALA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 自閉症スペクトラム障害で発見された遺伝子変異を導入したSRFコアクチベーターMRTFBはSRF依存性転写活性化およびニューロン形態を負に制御する2018

    • 著者名/発表者名
      伊原大輔,山﨑雄哉,佐藤夏美,福地守,津田正明,田渕明子
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第130回例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 脱分極とシナプス活動による転写因子SRFコアクチベーターMRTFBの核移行制御に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      田邉広樹,佐野友香里,加藤真之佑,今西詩織,阪上洋行,伊原大輔,田渕明子
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第130回例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 富山大学薬学部分子神経生物学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/bioche1/index-j.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 富山大学ホームページ「神経細胞のシナプスではたらく分子の遺伝子発現制御機構を解明」

    • URL

      https://www.u-toyama.ac.jp/education/news/2019/0419.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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