| 研究課題/領域番号 |
21J12660
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分44020:発生生物学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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| 特別研究員 |
小坂 二郎 東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | ショウジョウバエ / シナプス特異性 / 免疫グロブリンスーパーファミリー / 足場タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
シナプスを介した選択的な神経接続（シナプス特異性）は、情報伝達の特異性と多様性の基盤をなす重要な生理現象であるが、メカニズムは十分に解明されていない。神経に特に多く存在する免疫グロブリン（Ig）様ドメインを持つスーパーファミリー（IgSF）は、抗体が抗原を認識するように、神経接続相手の認識に関わると考えられている。
我々は、ショウジョウバエ視覚系で、新たにシナプス特異性に関わるIgSFを発見した。本研究では、このIgSFに必要なドメインや分子経路解明に加え、神経間接続強度以外の接続先決定の因子の解明や、タンパク質クラスター現象の解析といった、シナプス特異性の根幹を成すメカニズム解明も試みる。
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| 研究実績の概要 |
シナプスを介した選択的な神経接続（シナプス特異性）は、情報伝達の特異性と多様性の基盤をなす重要な生理現象であるが、メカニズムは十分に解明されていない。神経に特に多く存在する免疫グロブリン（Ig）様ドメインを持つスーパーファミリー（IgSF）は、抗体が抗原を認識するように、神経接続相手の認識に関わると考えられている。その中でも、Beat/Sideファミリーは、相互作用ネットワークを形成し、神経接続に関わると考えられたが、機能はほとんど分かっていなかった。
Beat/Sideファミリーがシナプス特異性に働いているか検証するため、視神経の神経接続に影響を与えるものをスクリーニングした。そして、ファミリーの１つのside-IVを発現させることで、リガンドであるbeat-IIbを発現層へと神経接続を誘導できることを発見した。Side-IVとBeat-IIbはクラスター複合体を形成し、シナプス形成できる分子だと分かった。また、Side-IVによるシナプス誘導は、細胞内ドメインを介さないKirreなどの共受容体を介したシグナル伝達と、細胞内ドメインを介するシナプス形成因子の足場タンパク質であるDsyd-1との相互作用が関わることを解明した。
次に、side-IVの内在性の機能を解析するために、side-IVの発現するラミナ神経における機能喪失の表現型を解析した。ラミナ神経のシナプス形成は、Proximal領域でのみで起こり、Distal領域では起きない。side-IV変異体は、Distal領域に異所性シナプスを形成してしまう。Side-IVは、シナプス形成の起こるProximal領域に限定して細胞内局在する。さらに、Side-IVの特徴的な局在によって、シナプス形成因子Dsyd-1の局在をProximal領域に留め、Distal領域での誤ったシナプス形成を抑制することを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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