神経軸索ガイダンスを制御する成長円錐形質膜の非対称性エンドサイトーシスの研究

• 研究課題/領域番号: 21500361
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 上口 裕之 独立行政法人理化学研究所, 神経成長機構研究チーム, チームリーダー (10233933)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009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: 軸索 / 成長円錐 / ガイダンス / エンドサイト-シス / エキソサイトーシス / カルシウム / カルシニューリン / サイクリン依存性キナーゼ / エンドサイトーシス / カルシウムイオン / クラスリン / ダイナミン / セマフォリン

研究概要

神経細胞から伸びた軸索突起が標的に到達して神経回路が構築される。軸索先端部(成長円錐)は、細胞外のガイダンス因子を読み取り、正しい方向に旋回することができる。本研究課題では、反発性ガイダンス因子は細胞質カルシウムシグナルを介して成長円錐でのエンドサイトーシスを非対称化すること、このエンドサイト-シス非対称化は反発性旋回の必要十分条件であることが明らかになった。さらに、エンドサイト-シスとエキソサイトーシスのアンバランスが成長円錐の旋回を駆動することを証明した。

研究成果

• [雑誌論文] Second messengers and membrane trafficking direct and organize growth cone steering (2011)
  • 著者名/発表者名: Tojima T, Hines JH, Henley JR, Kamiguchi H
  • 雑誌名: Nat Rev Neurosci 巻: 12 ページ: 191-203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric clathrin-mediated endocytosis drives repulsive growth cone guidance (2010)
  • 著者名/発表者名: Tojima T, Itofusa R, Kamiguchi H
  • 雑誌名: Neuron 巻: 66 ページ: 370-377
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric clathrin-mediated endocytosis drives repulsive growth cone guidance. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tojima T, Kamiguhi H
  • 雑誌名: Neuron 巻: 66 ページ: 370-377
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of neuronal growth cone navigation by asymmetric inositol 1, 4, 5-trisphosphate signals (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiyama H, Matsu-ura T, Mikoshiba K, Kamiguchi H
  • 雑誌名: Sci Signal 巻: 2 ページ: 34-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] The nitric oxide-cGMP pathway controls the directional polarity of growth cone guidance via modulating cytosolic Ca^<2+> signals (2009)
  • 著者名/発表者名: Tojima T, Itofusa R, Kamiguchi H
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 29 ページ: 7886-7897
  • 査読あり
• [雑誌論文] The nitric oxide-cyclic GMP pathway controls the directional polarity of growth cone guidance via modulating cytosolic Ca^<2+> signals (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 29 ページ: 7886-7897
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of neuronal growth cone navigation by asymmetric inositol 1,4,5-trisphosphate signals (2009)
  • 著者名/発表者名: 秋山博紀
  • 雑誌名: Science Signaling 2
  • 査読あり
• [学会発表] Growth cone membrane trafficking for axon guidance (2012)
  • 著者名/発表者名: Kamiguchi H
  • 学会等名: Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology "Membranes in Motion"
  • 発表場所: Tahoe City, USA
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] 神経軸索ガイダンスの方向極性を決定するカルシウム依存性エンドサイトーシス (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎、糸総るり香、上口裕之
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 神経軸索ガイダンスの方向極性を決定するカルシウム依存性エンドサイトーシス (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜、日本
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Membrane dynamics in growth cone guidance (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamiguchi H
  • 学会等名: The 8th IBRO World Congress of Neuroscience
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2011-07-16
• [学会発表] The signaling pathway controlling clathrin-mediated endocytosis for bidirectional growth cone guidance (2011)
  • 著者名/発表者名: Tojima T, Itofusa R, Kamiguchi H
  • 学会等名: The 8th IBRO World Congress of Neuroscience
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2011-07-16
• [学会発表] Attractive axon guidance requires phosphatidylinositol 3-kinase-dependnent membrane trafficking in the growth cone (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiyama H, Tojima T, Kamiguchi H
  • 学会等名: The 8th IBRO World Congress of Neuroscience
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2011-07-16
• [学会発表] 神経軸索ガイダンスを制御するエンドサイトーシス調節経路: CaMキナーゼIIとカルシニューリンの拮抗作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎、糸総るり香、上口裕之
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] 非対称性クラスリン依存性エンドサイトーシスによる成長円錐ガイダンスの駆動機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎、糸総るり香、上口裕之
  • 学会等名: 第33回日本神経科学会大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 神経成長円錐ガイダンスにおけるクラスリン依存性エンドサイトーシスの役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎、糸総るり香、上口裕之
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-05-19
• [学会発表] 成長円錐ガイダンスにおける非対称性膜動態の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上口裕之
  • 学会等名: 神経組織の成長・再生・移植研究会第24回学術集会
  • 発表場所: 渋川
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] 成長円錐局所エンドサイトーシスによる反発性軸索ガイダンス制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎
  • 学会等名: 第61回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] 成長円錐ガイダンスにおける非対称性膜動態の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上口裕之
  • 学会等名: 神経組織の成長・再生・移植研究会第24回学術集会
  • 発表場所: 群馬県渋川市
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] 成長円錐局所エンドサイトーシスによる反発性軸索ガイダンス制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸島拓郎、糸総るり香、上口裕之
  • 学会等名: 第61回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-06-03
• [図書] The driving machinery for growth cone navigation."Cytoskeleton of the Nervous System" (2011)
  • 著者名/発表者名: Tojima T, Kamiguchi H
  • 出版者: Springer