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大脳皮質における時空間特異的なリーリン作用機構と意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07051
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47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

河野 孝夫  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70581742)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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)
キーワード樹状突起 / 大脳皮質 / リーリン / ニューロピリン1 / モータータンパク質 / タンパク質 / 脳 / 神経細胞 / 海馬 / 近接依存性ビオチン標識法 / Neuropilin-1 / VLDLR
研究開始時の研究の概要

リーリンは脳の形成に必須なタンパク質であり、その機能低下は様々な精神疾患の発症に寄与する。しかし、リーリンの機能には不明な点が多く、「リーリンが、いつ、どこで、どの細胞に作用し、何をするのか」という課題は解決されていない。本研究では、申請者がこれまでに見出した新規リーリン結合分子に着目し、時空間的なリーリンの作用機序、およびその意義を明らかにする。

研究成果の概要

リーリンは、神経細胞の配置や形態を制御する分泌タンパク質であり、大脳皮質形成において必須の役割を持つ。近年、リーリンの機能低下が、精神神経疾患発症の一因となることがわかってきた。しかしリーリンが、いつどこで具体的に何を制御するのかは未解明である。本研究では、時空間的なリーリンの作用機序、およびその意義の解明を試み、新規リーリン受容体Nrp1が大脳皮質浅層神経細胞の樹状突起発達を制御すること、cofilinを介したリーリンシグナルが、海馬の遅生まれ神経細胞の配置を制御すること、生後脳へのリーリンの局所投与は、リーリン欠損により引き起こされる運動異常を一部回復することが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大脳皮質の正常な形成は脳機能に必須であり、その破綻は精神神経疾患の発症にかかわると考えられている。しかし、大脳皮質形成のメカニズムの詳細は未解明である。本研究では、特定の神経細胞の突起形成や配置を制御する、リーリンの新規作用を明らかにした。また、リーリンタンパク質の脳への局所投与が、脳機能異常の一部を回復することもわかった。これらは、脳が正常に形作られるメカニズム、ひいては脳構造異常を伴う病態の理解やその新規治療法に貢献するものと考える。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (18件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Reelin regulates the migration of late-born hippocampal CA1 neurons via cofilin phosphorylation2023

    • 著者名/発表者名
      Ishii Keisuke、Kohno Takao、Sakai Kaori、Hattori Mitsuharu
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Neuroscience

      巻: 124 ページ: 103794-103794

    • DOI

      10.1016/j.mcn.2022.103794

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Reelin Secretion from Primary Cultured Neurons by Bioluminescence Imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Nakao Yousuke、Yokawa Satoru、Kohno Takao、Suzuki Takahiro、Hattori Mitsuharu
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 171 号: 5 ページ: 591-598

    • DOI

      10.1093/jb/mvac019

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microinjection of Reelin into the mPFC prevents MK-801-induced recognition memory impairment in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Sawahata Masahito、Asano Hiroki、Nagai Taku、Ito Norimichi、Kohno Takao、Nabeshima Toshitaka、Hattori Mitsuharu、Yamada Kiyofumi
    • 雑誌名

      Pharmacological Research

      巻: 173 ページ: 105832-105832

    • DOI

      10.1016/j.phrs.2021.105832

    • 関連する報告書
      2021 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] Analysis of Reelin signaling and neurodevelopmental trajectory in primary cultured cortical neurons with RELN deletion identified in schizophrenia2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuneura Yumi、Sawahata Masahito、Itoh Norimichi、Miyajima Ryoya、Mori Daisuke、Kohno Takao、Hattori Mitsuharu、Sobue Akira、Nagai Taku、Mizoguchi Hiroyuki、Nabeshima Toshitaka、Ozaki Norio、Yamada Kiyofumi
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 144 ページ: 104954-104954

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2020.104954

    • 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] Regulation of Reelin functions by specific proteolytic processing in the brain2021

    • 著者名/発表者名
      Hattori Mitsuharu、Kohno Takao
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: - 号: 5 ページ: 511-516

    • DOI

      10.1093/jb/mvab015

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological significance of proteolytic processing of Reelin revealed by cleavage-resistant Reelin knock-in mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Okugawa et al.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 10 号: 1 ページ: 4471-4471

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61380-w

    • 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] Reelin Supplementation Into the Hippocampus Rescues Abnormal Behavior in a Mouse Model of Neurodevelopmental Disorders2020

    • 著者名/発表者名
      Ibi Daisuke、Nakasai Genki、Koide Nayu、Sawahata Masahito、Kohno Takao、Takaba Rika、Nagai Taku、Hattori Mitsuharu、Nabeshima Toshitaka、Yamada Kiyofumi、Hiramatsu Masayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 14 ページ: 285-285

    • DOI

      10.3389/fncel.2020.00285

    • 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] Reelin-Nrp1 interaction regulates neocortical dendrite development in a context-specific manner.2020

    • 著者名/発表者名
      Kohno, T., Ishii, K., Hirota, Y., Honda, T., Makino, M., Kawasaki, T., Nakajima, K., Hattori, M.
    • 雑誌名

      J. Neurosci.

      巻: 40 号: 43 ページ: 8248-8261

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1907-20.2020

    • 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] Structural studies of reelin N-terminal region provides insights into a unique structural arrangement and functional multimerization2020

    • 著者名/発表者名
      Nagae Masamichi、Suzuki Kei、Yasui Norihisa、Nogi Terukazu、Kohno Takao、Hattori Mitsuharu、Takagi Junichi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: mvaa144 号: 5 ページ: 1-41

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa144

    • NAID

      40022623693

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 分泌タンパク質リーリンの特異的分解の生理的意義の解明2023

    • 著者名/発表者名
      原光輝、河野孝夫、大澤匡弘、服部光治
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳におけるリン脂質フリッパーゼの機能解明2022

    • 著者名/発表者名
      梅村悠太、大嶋智葉、中島鼓美、松田拓与、川瀬宗之、徳永柊、大石久史、築地仁美、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 分泌タンパク質リーリンの 神経細胞の膜脂質組成に与える影響の解明2022

    • 著者名/発表者名
      竹腰祐斗、安藤飛悠吾、河野孝夫、有田誠、服部光治
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳の発生と機能に必須の細胞内タンパク質Dab1の新規リン酸化メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      原光輝、河野孝夫、石井圭介、服部光治
    • 学会等名
      第68回日本薬学会東海支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 分泌タンパク質リーリンは神経細胞膜の脂質組成制御に関わる2022

    • 著者名/発表者名
      竹腰祐斗、安藤飛悠吾、河野孝夫、有田誠、服部光治
    • 学会等名
      第68回日本薬学会東海支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 酸性リン脂質フリッパーゼ欠損による神経変性疾患の発症機構と、その治療法に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      梅村悠太、中島鼓美、松田拓与、川瀬宗之、徳永柊、河野孝夫、大石久史、服部光治
    • 学会等名
      第21回次世代を担う若手ファーマバイオフォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] なぜヒトのリーリンはマウスのリーリンほど分泌されないのか?2022

    • 著者名/発表者名
      谷口愛理、伊東里彩、方衡、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 神経細胞膜の脂質組成に対するリーリンシグナルの影響2022

    • 著者名/発表者名
      竹腰祐斗、安藤飛悠吾、河野孝夫、 有田誠、服部光治
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リーリンはコフィリンのリン酸化を介して発生後期に産生された海馬CA1神経細胞の移動を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      石井圭介、河野孝夫、酒井かおり、服部光治
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] RELN遺伝子欠失を有するマウスの大脳皮質由来初代培養細胞におけるReelinシグナルの解析とADAMTS-3ノックダウンの効果2021

    • 著者名/発表者名
      常浦 祐未, 澤幡 雅仁, 伊藤 教道, 宮島 遼也, 森 大輔, 河野 孝夫, 服部 光治, 松木 亨, 中山 敦雄, 祖父江 顕, 永井 拓, 溝口 博之, 鍋島 俊隆, 尾崎 紀夫, 山田 清文
    • 学会等名
      第139回日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳におけるリン脂質フリッパーゼの機能解明2021

    • 著者名/発表者名
      梅村 悠太、大嶋 智葉、中島 鼓美、大石 久史、築地 仁美、河野 孝夫、服部 光治
    • 学会等名
      第85回日本生化学会中部支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 出生後におけるリーリンタンパク質脳内投与は、リーリン遺伝子の欠損を補えるか?2021

    • 著者名/発表者名
      石井 圭介、河野 孝夫、服部 光治
    • 学会等名
      第85回日本生化学会中部支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳におけるリン脂質フリッパーゼの機能の解明2021

    • 著者名/発表者名
      梅村 悠太、大嶋 智葉、中島 鼓美、川瀬 宗之、大石 久史、築地 仁美、河野 孝夫、服部 光治
    • 学会等名
      第85回日本生化学会中部支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 出生後におけるリーリンタンパク質脳内投与は、リーリン遺伝子の欠損を補えるか?2021

    • 著者名/発表者名
      石井 圭介、河野 孝夫、服部 光治
    • 学会等名
      第20回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳の層構造の形成に必須であるDab1の新規リン酸化メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      原 光輝、河野 孝夫、石井 圭介、服部 光治
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞膜の脂質組成に対するリーリンの影響の解明2021

    • 著者名/発表者名
      竹腰 祐斗、安藤 飛悠吾、河野 孝夫、有田 誠、服部 光治
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物発光イメージングを用いたリーリン分泌の解析2020

    • 著者名/発表者名
      中尾洋介、横川慧、河野孝夫、鈴木崇弘、服部光治
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分解抵抗性リーリンノックインマウスを用いた、海馬におけるリーリン分解の生理的2020

    • 著者名/発表者名
      重信奉文、奥川英介、大石久史、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 神経細胞が正しく突起を発達させる新たなメカニズムを発見

    • URL

      https://www.nagoya-cu.ac.jp/media/20201012_1.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Reelin-Nrp1 interaction

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-10/ncu-rir101520.php

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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