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成熟神経細胞における核の位置制御の意義とその分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K22476
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分46:神経科学およびその関連分野
研究機関島根大学

研究代表者

桑子 賢一郎  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (30468475)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード神経突起 / 核 / ニューロン / 局在 / 生理機能
研究開始時の研究の概要

成熟神経細胞では、一般的に核は細胞の中央に位置しているが、その位置がどのようなメカニズムで決定され、どのような機能的意味をもつのかはわかっていない。そこで、本研究では、成熟マウス小脳神経細胞をモデルとして、核の位置制御の分子機構を解明する。そして、その機構の破綻によって引き起こされる神経機能の異常を明らかにし、成熟神経細胞の“核の位置”の重要性に迫る。

研究成果の概要

核膜LINC複合体は核の位置制御を担う重要な分子群として知られている。本研究では、LINC複合体の未知なる機能を明らかにするために培養神経細胞や生体マウス脳で機能阻害実験を中心に解析を行なった。そして、LINC複合体は、発生期および成熟神経細胞において、活動電位の生成の場である「軸索起始部」の形成と維持に必須であることが明らかになった。したがって、本研究により、核を起点とした新たな神経活動制御システムの存在が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで核を起点とした神経突起や神経活動の制御システムはほとんど知られておらず、またLINC複合体はほぼ全ての神経細胞で発現していることから、本研究は多様な脳神経機能の基盤をなす重要かつ普遍的な機構の存在を明らかにしたと考えられる。今後、本研究で発見した機構が脳の発生や疾患、老化などの幅広い現象に関与する可能性を明らかにしていくことで脳機能の基本作動原理の理解が深まると期待される。

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

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Molecular mechanisms regulating the spatial configuration of neurites.2022

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa K and Kuwako K
    • 雑誌名

      Seminars in Cell and Developmental Biology

      巻: - ページ: 103-114

    • DOI

      10.1016/j.semcdb.2022.02.015

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vascularization of human brain organoids2021

    • 著者名/発表者名
      Matsui TK, Tsuru Y, Hasegawa K, Kuwako KI
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 0 号: 8 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1002/stem.3368

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The polymicrogyria-associated GPR56 promoter preferentially drives gene expression in developing GABAergic neurons in common marmosets2020

    • 著者名/発表者名
      Murayama AY, Kuwako KI, Okahara J, Bae BI, Okuno M, Mashiko H, Shimogori T, Walsh CA, Sasaki E, Okano H
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 21516-21516

    • DOI

      10.1038/s41598-020-78608-4

    • 関連する報告書
      2020 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] Challenges in Modeling Human Neural Circuit Formation via Brain Organoid Technology2020

    • 著者名/発表者名
      Matsui TK, Tsuru Y, Kuwako KI
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 14 ページ: 607399-607399

    • DOI

      10.3389/fncel.2020.607399

    • NAID

      120007002189

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] LINC complex regulates the plasticity of axon initial segment2022

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa K. Matsui TK, Kondo J, Shoji S, Hama N, Kuwako K
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the synaptic connections in the developing preBotzinger complex2021

    • 著者名/発表者名
      Hama N, Kato T, Yokota S, Hasegawa K, Kuwako K
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the nucleoskeletal and cytoskeletal-anchoring protein Nesprin-1 on the axon initial segment for neuronal polarity and plasticity2021

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa K. Matsui TK, Kondo J, Ishihara T, Kuwako K
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] i-GONAD法によるチロシナーゼ遺伝子ヒマラヤ変異マウスの作製2021

    • 著者名/発表者名
      雪澤瞳、長谷川孝一、桑子 賢一郎
    • 学会等名
      西日本医学生学術フォーラム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒト脊髄オルガノイドの作成2021

    • 著者名/発表者名
      都留佑一朗、松井健、長谷川孝一、桑子 賢一郎
    • 学会等名
      西日本医学生学術フォーラム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳神経回路をつくる発生システム2019

    • 著者名/発表者名
      桑子賢一郎
    • 学会等名
      奈良県立医科大学特別セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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