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ゴルジ体カルシウムシグナルによる神経軸索ガイダンス

研究課題

研究課題/領域番号 19K06669
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44010:細胞生物学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

戸島 拓郎  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (00373332)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードゴルジ体 / カルシウム / 神経回路形成 / 成長円錐 / 生細胞イメージング / 軸索ガイダンス
研究開始時の研究の概要

ゴルジ体はタンパク質の翻訳後修飾や選別輸送を司る膜交通のキーステーションである。小胞体やミトコンドリアと同様に、ゴルジ体には高濃度Ca2+が内蔵されているが、その役割については不明の点が多い。本研究では、特に神経回路形成時の神経軸索ガイダンスに焦点を当て、ゴルジ体Ca2+シグナルが生命機能に果たす役割を解明する。具体的には、ゴルジ体内腔Ca2+が積荷タンパク質の糖鎖修飾や選別輸送を制御したり、細胞質Ca2+シグナル発生のための供給源として働く可能性などについて検証してゆく。

研究成果の概要

ゴルジ体はタンパク質の翻訳後修飾や選別輸送を司る膜交通(membrane traffic)のキーステーションである。小胞体やミトコンドリアと同様に、ゴルジ体には高濃度カルシウムが内蔵されているが、その役割については不明の点が多い。本申請課題では、特に神経回路形成時の神経軸索ガイダンスに焦点を当て、ゴルジ体カルシウムシグナルが生命機能に果たす役割を解明する。具体的には、ゴルジ体内腔カルシウムが積荷タンパク質の糖鎖修飾や選別輸送を制御したり、細胞質カルシウムシグナル発生のための供給源として働く可能性などについて検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゴルジ体のカルシウム調節機能異常は、Hailey-Hailey disease等の皮膚疾患、心臓病等の循環器系疾患に加えて、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、ハンチントン病等の各種神経変性疾患の原因になる可能性が指摘されており、本研究の成果は、将来的にこれら神経系疾患の発症機構・病態解明とその治療戦略構築への応用へと発展できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Super-resolution live imaging of cargo traffic through the Golgi apparatus in mammalian cells2022

    • 著者名/発表者名
      Tojima T, Miyashiro D, Kosugi Y Nakano A
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal dissection of the trans-Golgi network in budding yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Takuro Tojima, Yasuyuki Suda, Midori Ishii, Kazuo Kurokawa, Akihiko Nakano
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 132 号: 15 ページ: 231159-231159

    • DOI

      10.1242/jcs.231159

    • 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] Membrane traffic in the neuronal growth cone2021

    • 著者名/発表者名
      Takuro Tojima
    • 学会等名
      Research Meeting on Cell Dynamics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パスポート配列の付加による糖タンパク質の特異的な糖鎖修飾のメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      山田梨乃、矢木宏和、戸島拓郎、青木一洋、本田怜奈、矢木真穂、足達俊吾、加藤晃一
    • 学会等名
      第40回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母におけるトランスゴルジ網の槽成熟ダイナミクス2021

    • 著者名/発表者名
      戸島拓郎
    • 学会等名
      第22回植物オルガネラワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経成長円錐における膜交通ダイナミクス2020

    • 著者名/発表者名
      戸島拓郎
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of membrane traffic in the neuronal growth cone revealed by super-resolution live imaging2019

    • 著者名/発表者名
      戸島拓郎
    • 学会等名
      理研シンポジウム 第7回「光量子工学研究」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ゴルジ体からトランスゴルジ網への槽成熟ダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      戸島拓郎
    • 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] 神経成長円錐における膜交通の可視化解析2019

    • 著者名/発表者名
      戸島拓郎
    • 学会等名
      第3回オルガネラゾーン研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The identity of the trans-Golgi network revealed by super-resolution live imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Takuro Tojima, Yasuyuki Suda, Midori Ishii, Kazuo Kurokawa, and Akihiko Nakano
    • 学会等名
      Molecular Membrane Biology Gordon Research Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of membrane traffic in the neuronal growth cone2019

    • 著者名/発表者名
      Takuro Tojima
    • 学会等名
      RIKEN symposium: Cutting edge of membrane traffic
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トランスゴルジ網形成の時空間ダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      戸島拓郎,須田恭之,石井みどり,黒川量雄,中野明彦
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 戸島拓郎の研究者個人ホームページ

    • URL

      http://tojimat.web.fc2.com/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 生細胞超解像イメージング研究チーム

    • URL

      http://sclim.riken.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 理化学研究所光量子工学研究センター生細胞超解像イメージング研究チーム

    • URL

      http://sclim.riken.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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