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Understanding how the JNK MAPK pathway regulates axon regeneration

研究課題

研究課題/領域番号 19K16911
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分51030:病態神経科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

PASTUHOV STRAHIL  名古屋大学, 理学研究科, 助教 (00812900)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード神経軸索再生 / MAPK経路 / 線虫 / axon regeneration / C. elegans / MAPK / CDK14 / Wnt / CDC-42 / EPHX-1 / JNK MAPK / TNS-1 / MXL-1 / TDPT-1 / SVH-2 / ETS-4 / JNK
研究開始時の研究の概要

The proposed research attempts to clarify on a molecular level how injured neurons can regenerate their axons by using the well-established model for axon regeneration, the nematode Caenorhabditis elegans.

研究成果の概要

神経軸索再生の制御機構の解明は、治療困難な脊髄損傷の治療方法の開発に繋がることが期待される。そこで、線虫を用いて、神経軸索再生に重要なMAPK経路の働きについて調べた。その結果、MAPK経路の活性化に必要な転写因子ETS-4は、普段TDPT-1によってSUMO化の修飾を受け、不活性化されるが、神経切断時に転写因子MXL-1はTDPT-1を抑制し、ETS-4の活性化および神経軸索再生を誘導ことがわかった。更なる解析から、MXL-1とTDPT-1の結合は普段MDL-1によって抑制されるが、切断時にF-box因子のSDZ-33を介したMDL-1の分解が誘導されることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経細胞の軸索が事故などで切断されると、感覚や運動障害の原因となる。これまでの研究から、神経細胞は切断された軸索を再生する潜在的な能力を持っており、その制御機構は線虫から人まで保存されていることが示唆されている。しかし、特に中枢神経の神経細胞は、普段この再生能力を発揮できないため、脊髄損傷の治療は極めて難しいとされている。神経軸索再生の分子メカニズムの解明は、脊髄損傷の治療方法の開発に繋がることが期待されている。
これまでに神経軸索再生においてMAPK経路は重要な働きを担うことが分かっていたが、その制御機構について不明な点が多く残されている。本研究は、MAPK経路の上流制御機構の一つを同定した。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] The integrin signaling network promotes axon regeneration via the Src?ephexin?RhoA GTPase signaling axis2021

    • 著者名/発表者名
      Sakai Yoshiki、Tsunekawa Mayuka、Ohta Kohei、Shimizu Tatsuhiro、Pastuhov Strahil Iv.、Hanafusa Hiroshi、Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 41 号: 22 ページ: 4754-4767

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2456-20.2021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] BRCA1?BARD1 Regulates Axon Regeneration in Concert with the Gqα?DAG Signaling Network2021

    • 著者名/発表者名
      Sakai Yoshiki、Hanafusa Hiroshi、Shimizu Tatsuhiro、Pastuhov Strahil I.、Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 41 号: 13 ページ: 2842-2853

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1806-20.2021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Caenorhabditis elegans F-Box Protein Promotes Axon Regeneration by Inducing Degradation of the Mad Transcription Factor2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Tatsuhiro、Pastuhov Strahil I.、Hanafusa Hiroshi、Sakai Yoshiki、Todoroki Yasuko、Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 41 号: 11 ページ: 2373-2381

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1024-20.2021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] C. elegans Tensin Promotes Axon Regeneration by Linking the Met-like SVH-2 and Integrin Signaling Pathways2019

    • 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

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] TDP2 Negatively Regulates Axon Regeneration by Inducing SUMOylation of an Ets Transcription Factor2019

    • 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

    • 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 / 国際共著
  • [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
      Strahil Iv. Pastuhov, Naoki Hisamoto, Anna Tsuge , Tatsuhiro Shimizu, Hiroshi Hanafusa, Kunihiro Matsumoto
    • 学会等名
      International Worm Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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