脊髄上行路形成過程の解析とその分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20200011
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学; 基礎獣医学・基礎畜産学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山本 融 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (10251480)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 21,840千円 (直接経費: 16,800千円、間接経費: 5,040千円); 2010年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2009年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2008年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
• キーワード: 脊髄上行路 / 脊髄小脳路 / 脊髄神経 / 神経回路網形成 / 上行性伝導路 / 電気穿孔法 / ニワトリ / 神経回路 / 脊髄 / 伝導路 / 軸索伸長 / 神経発生 / 神田回路綱形成 / 脊髄小行路

研究概要

脊髄上行路は体内外の様々な感覚情報を上位中枢へと伝達する重要な経路であるが、その形成過程はこれまでほとんど明らかになっていなかった。我々は、ニワトリ胚をモデル系とし、本研究のために新たに改良を加えた電気穿孔法と、走行軸索の高感度検出法を用いることにより、脊髄上行路の伸長経路・速度・投射先などの詳細を初めて明らかにした。また、その分子機構を解明していくための時空間選択的な遺伝子発現制御系を確立し、さらに、前・後脊髄小脳路をはじめとする主要な上行路の選択的な可視化を進めた。これらの結果により、脊髄上行路形成の初期過程の全体像が明らかになるとともに、脊髄は単なる軸索の通り道ではなく、その走行を制御する機構をも併せ持った精妙な組織であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of sorting nexin 18 (SNX18) is dynamically regulated in developing spinal motor neurons. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa S, Gotoh N, Matsumoto H, Murayama C, Suzuki T, Yamamoto T.
  • 雑誌名: J. Histochem. Cytochem. 59 ページ: 202-213
  • NAID: 120005906550
  • 査読あり
• [雑誌論文] IgSF molecule M DGA1 is involved in radial migration and positioning of a subset of cortical upper layer neurons. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T, Gotoh N, Murayama C, Abe T, Iwashita M, Matsuzaki F, Suzuki T, Yamamoto T.
  • 雑誌名: Dev. Dyn. 240 ページ: 96-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] IgSF molecule MDGA1 is involved in radial migration and positioning of a subset of cortical upper-layer neurons. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T
  • 雑誌名: Dev.Dyn. 巻: 240 ページ: 96-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of sorting nexin 18 (SNX18) ls dynamically regulated in developing spinal motor neurons. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa S
  • 雑誌名: J.Histochem.Cytochem. 巻: 59 ページ: 202-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased amyloidogenic processing of transgenic human APP in X11-like deficient mouse brain. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kondo M, Shiono M, Itoh G, Takei N, Matsushima T, Maeda M, Taru H, Hata S, Yamamoto T , Saito Y, Suzuki T.
  • 雑誌名: Mol. Neurodegener. 5 ページ: 35-35
  • NAID: 120005158908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased amyloldogenic processing of transgenic human APP in X11-like deficient mouse brain. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kondo M
  • 雑誌名: Mol.Neurodeger. 巻: 5(電子ジャーナル) ページ: 35-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alcadein cleavages by amyloid beta-precursor protein (APP) alpha- and gamma-secretases generate small peptides, p3-Alcs, indicating Alzheimer disease-related gamma-secretase dysfunction. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hata S（他18名・16番目）
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284 ページ: 36024-36033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of APP-containing vesicle trafficking and production of beta-amyloid by AID/DHHC12 protein. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizumaru C, Saito Y, Ishikawa T, Yoshida T, Yamamoto T, Nakaya T, Suzuki T.
  • 雑誌名: J.Neurochem. 111 ページ: 1213-1224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of the amino-terminal region of X11L regulates its interaction with APP. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakuma M, Tanaka E, Taru H, Tomita S, Gandy S, Narin AC, Nakaya T, Yamamoto T, Suzuki T.
  • 雑誌名: J.Neurochem. 109 ページ: 465-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of APP-containing vesicle trafficking and production of bamyloid by AID/DHHC-12 protein (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizumaru, C
  • 雑誌名: J.Neurochem. 111 ページ: 1213-1224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alcadein cleavages by APP α- and γ-secretases generate small peptides p3-Alcs indicating Alzheimer disease-related γ-secretase dysfunction (2009)
  • 著者名/発表者名: Hata, S
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 284 ページ: 36024-36033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of the amino-terminal region of X11L regulates its interaction with APP (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakuma, M
  • 雑誌名: J. Neurochem 109 ページ: 465-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] X11 proteins regulate the translocation of amyloid beta-protein precursor (APP) into detergent-resistant membrane and suppress the amyloidogenic cleavage of APP by beta-site-cleaving enzyme in brain. (2008)
  • 著者名/発表者名: Saito Y, Sano Y, Vassar R, Gandy S, Nakaya T, Yamamoto T, Suzuki T.
  • 雑誌名: J. Biol.Chem. 283 ページ: 35763-35771
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paths, elongation, and projections of ascending chick embryonic spinal commissural neurons after crossing the floor plate. (2008)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Iwashita M, Matsuzaki F, Suzuki T, Yamamoto T.
  • 雑誌名: Brain Res. 1223 ページ: 25-33
  • NAID: 120000947313
  • 査読あり
• [雑誌論文] The X11L/X11beta/MINT2 and X11L2/X11gamma/MINT3 scaffold proteins shuttle between the nucleus and cytoplasm. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sumioka A, Saito Y, Sakuma M, Araki Y, Yamamoto T, Suzuki T.
  • 雑誌名: Exp.Cell Res. 314 ページ: 1155-1162
  • 査読あり
• [雑誌論文] The X11L/X11β/MINT2 and X11L2/Xllγ/MINT3 scaffold proteins shuttle between the nucleus and cytoplasm (2008)
  • 著者名/発表者名: Sumioka, A
  • 雑誌名: Exp. Cell Res 314 ページ: 1155-1162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paths, elongation and projections of ascending chick embryonic spinal commissural neurons after crossing the floor plate (2008)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, T
  • 雑誌名: Brain Res 1233 ページ: 25-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] X11 proteins regulate the translocation of APP into detergent resistant membrane and suppress the amyloidogenic cleavage of APP by BACE in brain (2008)
  • 著者名/発表者名: Saito, Y
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 283 ページ: 35763-35771
  • 査読あり
• [学会発表] からだと脳はどのように結ばれるか-脊髄上行路形成機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本融
  • 学会等名: 日本生理学会・日本解剖学会合同年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] からだと脳はどのように結ばれるか-脊髄上行路形成機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本融
  • 学会等名: 第88回日本生理学会・第116回日本解剖学会合同年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(招待講演 誌上開催)
• [学会発表] Intracellular Dynamics of a Kinesin-1 Cargo, Alcadein (2010)
  • 著者名/発表者名: Gotoh N
  • 学会等名: The Ameri can Society for Cell Biology, Annual Meeting
  • 発表場所: Philadelp hia USA
• [学会発表] Alcadein as a Kinesin-1 Cargo Receptor with Motor Regulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T
  • 学会等名: The American Society for Cell Biology, Annual Meeting
  • 発表場所: Philadelphia USA
• [学会発表] Ascending spinal tract for mation in developing chick (2010)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T
  • 学会等名: Society for Neuroscience annual meeting
  • 発表場所: San Diego USA
• [学会発表] IgSF molecule MDGA1 is in volved in radial migration and positioning of a subset of cortical upper-layer neurons (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T
  • 発表場所: San Diego USA
• [学会発表] Ascending spinal tract formation in developing chick (2010)
  • 著者名/発表者名: Kato T
  • 学会等名: Neuro 2010
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] Novel IgSF molecule MDGA1 is involved in radial migration and positioning of a subset of cortical upper-layer neurons (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T
  • 学会等名: Neuro 2010
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] Increased p3-Alca, a g-secretase reaction product of Alcadein, in plasma of sporadic Alzheimer' s disease subjects (2010)
  • 著者名/発表者名: Konno, T
  • 学会等名: ICAD2010
  • 発表場所: Honolulu USA
• [学会発表] Expression and localization of Alcadein along with X11L and APP in mouse brain (2010)
  • 著者名/発表者名: Piao, Y
  • 学会等名: ICAD2010
  • 発表場所: Honolulu USA
• [学会発表] IgSF分子MDGA1の大脳皮質形成過程における役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本弘嵩
  • 学会等名: 日本解剖学会全国学術集会
  • 発表場所: 岩手県民会館
• [学会発表] ニワトリ胚脊髄上行路形成過程の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤哲朗
  • 学会等名: 日本解剖学会全国学術集会
  • 発表場所: 岩手県民会館
• [学会発表] Intracellular Dynamics of a Kinesin-1 Cargo, Alcadein. (2010)
  • 著者名/発表者名: Gotoh N
  • 学会等名: The American Society for Cell Biology, Annual Meeting
  • 発表場所: Philadelphia USA
• [学会発表] Alcadein as a Kinesin-1 Cargo Receptor with Motor Regulation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T
  • 学会等名: The American Society for Cell Biology, Annual Meeting
  • 発表場所: Philadelphia USA
• [学会発表] Ascending spinal tract formation in developing chick. (2010)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T
  • 学会等名: Society for Neuroscience annual meeting
  • 発表場所: San Diego USA
• [学会発表] IgSF molecule MDGA1 is involved in radial migration and positioning of a subset of cortical upper-layer, neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T
  • 学会等名: Society for Neuroscience annual meeting
  • 発表場所: San Diego USA
• [学会発表] Novel IgSF molecule MDGA1 is involved in radial migration and positioning of a subset of cortical upper-layer neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T
  • 学会等名: Neuro 2010
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] Increased p3-Alcα, a γ-secretase reaction product of Alcadein, in plasma of sporadic Alzheimer's disease subjects. (2010)
  • 著者名/発表者名: Konno, T
  • 学会等名: ICAD2010
  • 発表場所: Honolulu USA
• [学会発表] Expression and localization of Alcadein along with X11L and APP in mouse brain. (2010)
  • 著者名/発表者名: Piao, Y
  • 学会等名: ICAD2010
  • 発表場所: Honolulu USA
• [学会発表] ニワトリ胚脊髄上行路形成過程の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤哲朗
  • 学会等名: 第115回日本解剖学会全国学術集会
  • 発表場所: 盛岡市、岩手県民会館
• [学会発表] IgSF分子MDGA1の大脳皮質形成過程における役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本弘嵩
  • 学会等名: 第115回日本解剖学会全国学術集会
  • 発表場所: 盛岡市、岩手県民会館
• [学会発表] X11 proteins欠損によるAβ産生増加と痙攣発作発症の分子基盤解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤有紀
  • 学会等名: 日本認知症学会
  • 発表場所: 東北大学百周年記念会館
• [学会発表] APP代謝と細胞内局在に果たすX11Lの機能ドメインの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩野真希
  • 学会等名: 日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] 新規キネシンカーゴAlcadeinαはαセクレターゼにより恒常的に効率よく切断される (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸田千明
  • 学会等名: 日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] Analysis of spinocerebellar tract formation in developing chick (2009)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, T
  • 学会等名: 日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] Functional characteriz ation of MDGA1, a GPI-anchored IgSF molecule specifically expressed by layer II/III neurons in the cerebral cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, H
  • 学会等名: 日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] Alcadein familyタンパク質の代謝と細胞内動態の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸田千明
  • 学会等名: 日本病態プロテアーゼ学会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター
• [学会発表] Regulation of intracellular APP transport by X11L (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiono, M
  • 学会等名: ICAD 2009
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] Regulatory mechanism of APP and Alcadein transport by kinesin-1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Araseki, M
  • 学会等名: ICAD 2009
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] Functional characterization of MDGA1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, T
  • 学会等名: a GPI-anchored IgSF molecule specifically expressed by layer II/III neurons in the cerebral cortex, Keystone Symposia
  • 発表場所: Keystone, USA
• [学会発表] Functional analysis of a gene selectively expressed by newly born motor neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa, S
  • 学会等名: Keystone Symposia
  • 発表場所: Keystone, USA
• [学会発表] Spinocerebellar tract formation of developing chick : Paths, elongation, and projections of ascending embryonic spinal commissural neurons after crossing the floor plate. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T
  • 学会等名: in neuronal cells and tissues, Key stone Symposia
  • 発表場所: Key stone, USA
• [学会発表] Regulatory mechanism of APP and Alcadein transport by kinesin-1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Araseki, M
  • 学会等名: Alzheimer's Association ICAD 2009
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] Regulation of intracellular APP transport by X11L (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩野真希
  • 学会等名: Alzheimer's Association ICAD 2009
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] Alcadein family タンパク質の代謝と細胞内動態の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸田千明
  • 学会等名: 第14回日本病態プロテアーゼ学会
  • 発表場所: 大阪市、千里ライフサイエンスセンター
• [学会発表] Functional characterization of MDGA1, a GPI-anchored IgSF molecule specifically expressed by layer II/III neurons in the cerebral cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本弘嵩
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋市、名古屋国際会議場
• [学会発表] Analysis of spinocerebellar tract formation in developing chick (2009)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, T
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋市、名古屋国際会議場
• [学会発表] 新規キネシンカーゴAlcadeinαはαセクレターゼにより恒常的に効率よく切断される (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸田千明
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸市、神戸国際会議場
• [学会発表] APP代謝と細胞内局在に果たすX11Lの機能ドメインの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩野真希
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸市、神戸国際会議場
• [学会発表] X11 proteins 欠損によるAβ産生増加と痙攣発作発症の分子基盤解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤有紀
  • 学会等名: 第28回日本認知症学会
  • 発表場所: 仙台市、東北大学百周年記念会館
• [学会発表] Functional characterization of MDGA1, a GPI-anchored IgSF molecule specifically expressed by layer II/III neurons in the cerebral cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, T
  • 学会等名: Keystone Symposia : Axonal Connections : Molecular Cues for Development and Regeneration
  • 発表場所: Keystone Resort
• [学会発表] Functional analysis of a gene selectively expressed by newly born motor neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa, S
  • 学会等名: Keystone Symposia : Axonal Connections : Molecular Cues for Development and Regeneration
  • 発表場所: Keystone Resort
• [学会発表] Spinocerebellar tract formation of developing chick : Paths, elongation, and projections of ascending embryonic spinal commissural neurons after crossing the floor plate.in neuronal cells and tissues (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T
  • 学会等名: Keystone Symposia : Axonal Connections : Molecular Cues for Development and Reaeneration
  • 発表場所: Keystone Resort
• [学会発表] JIP1bによるAPPのキネシンー1への接続機構と神経におけるAPP輸送機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒関雅彦
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] Alcadein familyタンパク質の代謝と細胞内動態の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後藤直也
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] ニワトリ胚における脊髄上行性伝導路形成過程の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒川貴弘
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] X11 family proteinsによるAPP代謝抑制の分子機構～X11/X11L double KO miceの解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 齋藤有紀
  • 学会等名: 日本病態プロテアーゼ学会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター
• [学会発表] Analysis of axonal tran sport of APP in JIP1 gene-deficientmice (2008)
  • 著者名/発表者名: Furukori, K
  • 学会等名: ICAD 200
  • 発表場所: Chicago USA
• [学会発表] Intracellular dynamics of Alcadein family molecules and their metabolites in neuronal cells and tissues (2008)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, N
  • 学会等名: ICAD 2008
  • 発表場所: Chicago USA
• [学会発表] Intracellular dynamics of Alcadein family molecules and their metabolites in neuronal cells and tissues (2008)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, N
  • 学会等名: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • 発表場所: McCormick Place
• [学会発表] Analysis of axonal transport of APP in JIP1 gene-defiCient mice (2008)
  • 著者名/発表者名: McCormick Place
  • 学会等名: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • 発表場所: McCormick Place
• [学会発表] X11 family proteinsによるAPP代謝抑制の分子機構〜X11/X11L double KO miceの解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 齋藤有紀
  • 学会等名: 第13回病態と治療におけるプロテアーゼとインヒビター学会(C.P.I.P.T)
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスホール大阪
• [学会発表] ニワトリ胚における脊髄上行性伝導路形成過程の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒川貴弘
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド神戸
• [学会発表] Alcodein familyタンパク質の代謝と細胞内動態の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後藤直也
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド神戸
• [学会発表] JIP1bによるAPPのキネシンー1への接続機構と神経におけるAPP輸送機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒関雅彦
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド神戸