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ニューロン遊走における細胞核弾性率の調節機構およびDNA損傷保護機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14819
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関近畿大学 (2022)
京都大学 (2018-2021)

研究代表者

中澤 直高  近畿大学, 理工学部, 講師 (90800780)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードニューロン遊走 / 細胞核 / マイクロデバイス流路 / メカノバイオロジー / 弾性率 / DNA損傷
研究成果の概要

発生過程の小脳組織内を遊走する小脳顆粒細胞において、細胞核の物性に関わるLaminAタンパク質レベルを調べたところ、脳発生過程でそのレベルが変動することを突き止めた。LaminAを強制発現した小脳顆粒細胞では遊走効率が低下したことから、LaminAを介した細胞核弾性率の調節がニューロン遊走に関わることが示唆された。また、ニューロン核への機械的なストレスによって発生するDNA損傷については、狭小な空間を通過した際に53BPが一時的に凝集することを見出した。さらにin vitro実験系と薬剤処理による分子の撹乱実験により、上述のDNA損傷は非相同末端結合によって修復されることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞の移動は脳内の神経細胞に限った現象ではなく、組織の形づくりや免疫の機能、がん転移など多くの細胞で観察される。先行研究により、人工的な条件下で上皮性がん細胞を狭い間隙の中を通過させることで、細胞核の著しい変形が起こりDNA損傷が誘引されることが報告された。これらの研究は、単純な環境における細胞の動きを報告したものであり、これまでに身体の中で同様の現象が起こるか不明であった。本研究の遂行により、からだの中のような複雑な環境下で同様の現象を検証することが可能となる。そのため、本研究は神経細胞移動の仕組みの解明にとどまらず、様々な種類の細胞が移動できる仕組みの理解に波及する可能性がある。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 8件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学メカノバイオロジー研究所(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学メカノバイオロジー研究所(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Mechanobiology Institute/National University of Singapore(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Mechanobiology Institute/National University of Singapore(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Editorial: Multicellularity: Views from cellular signaling and mechanics2023

    • 著者名/発表者名
      Hirata Hiroaki、Nakazawa Naotaka、Hirashima Tsuyoshi、Ravasio Andrea
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 11 ページ: 1-3

    • DOI

      10.3389/fcell.2023.1172921

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Migrating neurons adapt motility modes to brain microenvironments via a mechanosensor, PIEZO12023

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Naotaka、Grenci Gianluca、Kameo Yoshitaka、Takeda Noriko、Sawada Tsuyoshi、Kurisu Junko、Zhang Zhejing、Adachi Taiji、Nonomura Keiko、Kengaku Mineko
    • 雑誌名

      bioRiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2023.01.17.524464

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Age-associated reduction of nuclear shape dynamics in excitatory neurons of the visual cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Tanita Frey, Tomonari Murakami, Koichiro Maki, Takumi Kawaue, Ayaka Sugai, Naotaka Nakazawa, Taiji Adachi, Mineko Kengaku, Kenichi Ohki, Yukiko Gotoh, Yusuke Kishi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 504704-504704

    • DOI

      10.1101/2022.08.22.504704

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical regulation of nuclear translocation in migratory neurons2020

    • 著者名/発表者名
      N. Nakazawa and M. Kengaku
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 8 ページ: 150-150

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.00150

    • NAID

      120006813309

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Molecular mechanisms of mechano-sensing / -response for neuronal migration in 3D brain tissue2022

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Nakazawa, Gianluca Grenci, Mineko Kengaku
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanical stress by extracellular confinement triggers a mode transition of neuronal migration2021

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Naotaka, Gianluca Grenci, Mineko Kengaku
    • 学会等名
      Materials, Mimics, and Microfluidics: Engineering tools for Mechanobiology (MBI 3M)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanical stress by extracellular confinement trigger a mode transition of neuronal migration2020

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Naotaka, Gianluca Grenci, Mineko Kengaku
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechano-responses to the extracellular environment in migratory neurons2019

    • 著者名/発表者名
      中澤直高、Gianluca Grenci, 見学美根子
    • 学会等名
      日本メカノバイオロジー研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanical stress by extracellular confinement trigger a mode transition of neuronal migration2019

    • 著者名/発表者名
      中澤直高、Gianluca Grenci, 見学美根子
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechano-resnponses to the extracellular environment in migratory neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Nakazawa, Mineko Kengaku
    • 学会等名
      International Symposium on nanoarchitectonics for mechanobiology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cellular responses to mechanical influences of the extracellular environment2018

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Nakazawa
    • 学会等名
      The Japan Society of Mechanical Engineers Hokkaido Branch-Biomechanics Research Meeting (33rd Seminar)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nuclear mechanics in migratory cerebellar granule cells2018

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Nakazawa, William Theoputra, Jiang Zixian, Masaki Utsunomiya, Gianluca Grenci, Shigehiro H. Yoshimura, and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      Looking to the future of Developmental Cell Biology Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Multicellularity: Views from cellular signaling and mechanics2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hirata, Andrea Ravasio, Naotaka Nakazawa and Tsuyoshi Hirashima
    • 総ページ数
      138
    • 出版者
      Frontiers ebook
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 生体の科学 2019年08月号 (通常号) ( Vol.70 No.4)2019

    • 著者名/発表者名
      中澤直高、見学美根子
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 中澤直高のウェブサイト

    • URL

      https://nnakazawa8.wixsite.com/nnakazawa

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] iCeMSニュースレターVol.7(特集メカノバイオロジー )

    • URL

      https://www.icems.kyoto-u.ac.jp/ja/pr/pdf/iCeMS_Our_World_Your_Future_v07_j.pdf

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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