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軸索・シナプス修飾因子GPR3を用いた中枢神経障害後の神経回路再構築療法への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K07274
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51030:病態神経科学関連
研究機関広島大学

研究代表者

田中 茂  広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (20512651)

研究分担者 細見 直永  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 研究員 (70363190)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードGPR3 / 緑内障 / 神経再生 / cAMP / G蛋白共役型受容体 / 神経突起伸張 / 神経軸索再生 / 神経細胞生存 / 神経極性形成 / CREB / AP-1 / 視神経軸索再生 / 網膜虚血 / 網膜神経節細胞 / シナプス / PI3キナーゼ / 軸索再生 / 脳梗塞
研究開始時の研究の概要

GPR3は神経細胞に発現が豊富で、神経細胞分化・成熟時に発現が上昇し、神経細胞の恒常性維持(神経細胞生存、軸索・シナプス安定化)に関与する。したがってGPR3は、神経障害後の神経機能再生に必要とされる、①障害部位からの軸索再生と②残存神経細胞へのシナプス再構築の2つの性質を元来有しており、そのGPR3自体が保有する性質の強化が神経障害後の軸索伸長・シナプス再生をもたらすのではないと考え、GPR3の分子基盤を中枢神経障害後の神経回路再生療法への応用を模索する。

研究成果の概要

GPR3は神経細胞に豊富に発現し、リガンド非存在下で恒常的Gs活性化能を有するG蛋白共役型受容体である。研究代表者はこれまで神経細胞におけるGPR3の機能について解析し報告してきた。本研究では、初代培養神経細胞を用いて、GPR3によるPI3K依存的な神経突起伸張や、神経極性形成促進作用について新たに見いだしメカニズムの一端を解明した。さらに、マウス網膜神経細胞でのGPR3発現を確認し、加齢や虚血に対するストレス耐性への関連性や、網膜神経節細胞へのGPR3遺伝子導入が視神経軸索障害後の軸索再生を促進させることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では神経細胞におけるGPR3の新たな機能やメカニズムについて解明した。さらに、GPR3の網膜神経細胞生存・軸索再生への寄与が明らかになった。GPR3の多様な機能については、さらなるメカニズムの解析が必要であるが、緑内障をはじめとする軸索変性疾患の病態メカニズム解明や、軸索再生療法などへの応用への基盤となるかもしれない。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] S-Palmitoylation of the serotonin transporter promotes its cell surface expression and serotonin uptake2023

    • 著者名/発表者名
      Harada Kana、Sho Ryoma、Takakura Hiromiki、Yokoyama Eri、Koyama Reika、Yamamoto Yuka、Adachi Naoko、Tanaka Shigeru、Hide Izumi、Sakai Norio
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 662 ページ: 58-65

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.04.028

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of protein kinase C domains involved in its translocation induced by propofol2023

    • 著者名/発表者名
      Narasaki, S, Noguchi, S., Urabe, T., Harada,K., Hide,I., Tanaka,S., Yanase,Y., Kajimoto,T., Uchida, K., Tsutsumi, M., Y. and Sakai, N.
    • 雑誌名

      Eur. J. Pharmacol

      巻: 951 ページ: 175806-175806

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2023.175806

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] P2Y2 receptor mediates dying cell removal via inflammatory activated microglia2023

    • 著者名/発表者名
      Hide Izumi、Shiraki Hiroko、Masuda Akihiro、Maeda Takuya、Kumagai Mayuka、Kunishige Nao、Yanase Yuhki、Harada Kana、Tanaka Shigeru、Sakai Norio
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 153 号: 1 ページ: 55-67

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2023.06.004

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Features and mechanisms of propofol-induced protein kinase C (PKC) translocation and activation in living cells2023

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Soma、Kajimoto Taketoshi、Kumamoto Takuya、Shingai Masashi、Narasaki Soshi、Urabe Tomoaki、Imamura Serika、Harada Kana、Hide Izumi、Tanaka Sigeru、Yanase Yuhki、Nakamura Shun-Ichi、Tsutsumi Yasuo M.、Sakai Norio
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 14 ページ: 1284586-1284586

    • DOI

      10.3389/fphar.2023.1284586

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GPR3 expression in retinal ganglion cells contributes to neuron survival and accelerates axonal regeneration after optic nerve crush in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Masuda Shun、Tanaka Shigeru、Shiraki Hiroko、Sotomaru Yusuke、Harada Kana、Hide Izumi、Kiuchi Yoshiaki、Sakai Norio
    • 雑誌名

      Neurobiology of Disease

      巻: 172 ページ: 105811-105811

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2022.105811

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Potential role of inducible GPR3 expression under stimulated T cell conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Shiraki, H., Tanaka, S., Guo, Y., Harada, K., Hide, I, Yasuda, T. and Sakai, N
    • 雑誌名

      J. Pharmacol. Sci.

      巻: 148 号: 3 ページ: 307-314

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.01.005

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GPR3 accelerates neurite outgrowth and neuronal polarity formation via PI3 kinase-mediating signaling pathway in cultured primary neurons.2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, S., Shimada, N., Shiraki, H., Miyagi, T., Harada, K., Hide, I. and Sakai, N.
    • 雑誌名

      Mol. Cell. Neurosci

      巻: 118 ページ: 103691-103691

    • DOI

      10.1016/j.mcn.2021.103691

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of flurbiprofen on the functional regulation of serotonin transporter and its misfolded mutant2022

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa Haruki、Taguchi Kei、Murakawa Seiya、Asano Masaya、Noguchi Soma、Kikkawa Satoshi、Harada Kana、Adachi Naoko、Ueyama Takehiko、Hide Izumi、Tanaka Shigeru、Sakai Norio
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 148 号: 1 ページ: 187-195

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.11.006

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detailed neuronal distribution of GPR3 and its co-expression with EF-hand calcium-binding proteins in the mouse central nervous system2021

    • 著者名/発表者名
      Ikawa, F., Tanaka S., Harada, K. Hide, I., Maruyama, H., and Sakai, N
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1750 ページ: 147166-147166

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2020.147166

    • 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
  • [雑誌論文] Role of the E3 ubiquitin ligase HRD1 in the regulation of serotonin transporter function2021

    • 著者名/発表者名
      Taguchi Kei、Kaneko Masayuki、Motoike Serika、Harada Kana、Hide Izumi、Tanaka Shigeru、Sakai Norio
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 534 ページ: 583-589

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.11.036

    • 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
  • [雑誌論文] Syntaxin 3 interacts with serotonin transporter and regulates its function.2021

    • 著者名/発表者名
      Motoike, S., Taguchi, K., Harada, K., Asano, M., Hide, I. Tanaka, S. Irifune, M. and Sakai,
    • 雑誌名

      J. Pharmacol. Sci.

      巻: 145 号: 4 ページ: 297-307

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.01.007

    • 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
  • [雑誌論文] Evaluation of the Effectiveness of Post-Stroke Metformin Treatment Using Permanent Middle Cerebral Artery Occlusion in Rats.2021

    • 著者名/発表者名
      Zemgulyte G, Tanaka S, Hide I, Sakai N, Pampuscenko K, Borutaite V, Rastenyte D.
    • 雑誌名

      Pharmaceuticals (Basel)

      巻: 14 号: 4 ページ: 312-312

    • DOI

      10.3390/ph14040312

    • 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
  • [学会発表] プロポフォールによる小胞体の形態変化と細胞内カルシウム動態2024

    • 著者名/発表者名
      野口 颯真、和田 花月、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、酒井 規雄
    • 学会等名
      第144回 日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Protein kinase C(PKC)阻害薬Calphostin Cは、高濃度で光照射依存性にPKCを活性化させる2023

    • 著者名/発表者名
      石井 友美、梶本 武利、楢﨑 壮志、野口 颯真、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、酒井 規雄
    • 学会等名
      第143回 日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非ステロイド性抗炎症薬 Flurbiprofen は、分子シャペロン誘導剤として働き、セロトニントランスポーターの機能を制御する2023

    • 著者名/発表者名
      酒井 規雄、平川 明樹、田口 慧、村川 青矢、浅野 昌也、野口 颯真、吉川 慧、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂
    • 学会等名
      第66回 日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Propofol 誘発性 PKC Translocation の時空間的解析2023

    • 著者名/発表者名
      野口 颯真、梶本 武利、卜部 智晶、楢崎 壮志、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • 学会等名
      第66回 日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非ステロイド性抗炎症薬Flurbiprofenは、ケミカルシャペロン、分子シャペロン誘導剤としてセロトニントランスポーターおよびそのミスフォールド変異体の機能を調節する2023

    • 著者名/発表者名
      酒井規雄、平川明樹、田口 慧、村川青矢、浅野昌也、野口颯真、吉川 慧、原田佳奈、秀 和泉、田中茂
    • 学会等名
      第25回 活性アミンに関するワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Uncovering the Influence of Long-Term Coffee Exposure on Intestinal Epithelial Cells' Serotonin Uptake2023

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa, S., Imamura, S., Harada, K., Tanaka, S.,Hide、I., Sakai, N.
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detailed analysis of the mechanism underlying propofol-induced PKC translocation and activation.2023

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, S., Kajimoto, T., Kumamoto, T、Urabe, T., Narasaki, S., Harada, K., HIで、I., Tanaka, S. Sakai, N.
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of G protein-coupled receptor 3 in retinal ganglion neuron survival and axonal regeneration following optic nerve crush in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Masuda, S., Shiraki, H., Sotomaru, Y., Harada, K., Hide, I., Kiuchi, Y., Sakai, N.Tanaka, S.
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PC12 細胞分化において急速に発現する GPR3 の調節メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      田中 茂、奈良井 浩太、猪川 文朗、白榊 紘子、原田 佳奈、秀 和泉、酒井 規雄
    • 学会等名
      第97回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] コーヒーの長期的な過剰摂取による DNA メチル化を介した腸上皮細胞セロトニントランスポーターの発現変動2023

    • 著者名/発表者名
      吉川 慧、清田 恵美、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、文東 美紀、岩本 和也、酒井 規雄
    • 学会等名
      第97回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Propofol とニコチンが誘発する細胞内カルシウム動態―細胞内小器官カルシウムインジケーターCEPIA を用いた観察2023

    • 著者名/発表者名
      野口 颯真、和田 花月、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • 学会等名
      第97回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非ステロイド性抗炎症薬Flurbiprofenは、ケミカルシャペロン、分子シャペロン誘導剤として働き、セロトニントランスポーターおよびそのミスフォールド変異体の機能を制御する。2022

    • 著者名/発表者名
      酒井 規雄、平川 明樹、田口 慧、村川 青矢、浅野 昌也、野口 颯真、吉川 慧、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂
    • 学会等名
      第141回 薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] OpTER:オープンソースを用いた経上皮/内皮抵抗の測定手法2022

    • 著者名/発表者名
      吉川 慧、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞に発現するGタンパク質共役型受容体GPR3は神経突起伸長、極性形成、細胞生存、軸索再生など多様な機能に関与する2022

    • 著者名/発表者名
      田中 茂、益田 俊、嶋田 直人、白榊 紘子、宮城 達博、原田 佳奈、秀 和泉、酒井 規雄
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Arduino を基盤とした経上皮電気抵抗測定器の開発2022

    • 著者名/発表者名
      吉川 慧、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • 学会等名
      第61回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 静脈麻酔薬 Propofol が誘発する PKC 分子種特異的トランスロケーション ―PKC ηの場合2022

    • 著者名/発表者名
      酒井規雄、新開匡、野口颯真 、楢崎壮志、石井友美、原田佳奈、 秀和泉、田中茂
    • 学会等名
      第142回 薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 静脈麻酔薬 Propofol による核内外のタンパク質の局在の変化2022

    • 著者名/発表者名
      野口颯真、梶本武利、楢崎壮志、卜部智晶、石井友美、原田佳奈 、 田中茂、秀和泉、酒井規雄
    • 学会等名
      第142回 薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] セロトニントランスポーターのパルミトイル化部位の解析2022

    • 著者名/発表者名
      原田佳奈、山本有華、香山怜佳、横山英里、髙倉大幹、庄亮真、 足立直子、田中茂、秀和泉、酒井規雄
    • 学会等名
      第142回 薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] OpTER:低コストな上皮・内皮バリア機能評価法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      吉川慧、原田佳奈、田中茂、秀和泉、酒井規雄
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会 第43回臨床薬理学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アデノ随伴ウイルスベクターを用いたGPR3遺伝子の網膜軸索再生療法への応用2022

    • 著者名/発表者名
      田中茂、益田俊、木内良明、酒井規雄
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会 第43回臨床薬理学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Potential role of G protein-coupled receptor 3 in the axonal regeneration after optic nerve injury in mice2022

    • 著者名/発表者名
      益田 俊、田中 茂、白榊 紘子、外丸 祐介、原田 佳奈、秀 和泉、木内 良明、酒井 規雄
    • 学会等名
      第95回 日本薬理学会年会 福岡
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Diversity and functional roles of G protein-coupled receptor 3 in nonneuronal cells2022

    • 著者名/発表者名
      田中 茂、白榊 紘子、郭 芸、柳瀬 雄輝、原田 佳奈、秀 和泉、保田 朋波流、酒井 規雄
    • 学会等名
      第95回 日本薬理学会年会 福岡
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PKC domains involved in propofol-induced PKC translocation2022

    • 著者名/発表者名
      楢崎 壮志、野口 颯真、卜部 智晶、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、柳瀬 雄輝、梶本 武利、酒井 規雄
    • 学会等名
      第95回 日本薬理学会年会 福岡
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal analysis of propofol-induced PKC translocation -Subcellular Localization of PKC Activation by propofol-2022

    • 著者名/発表者名
      野口 颯真、梶本 武利、卜部 智晶、柳瀬 雄輝、楢崎 壮志、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • 学会等名
      第95回 日本薬理学会年会 福岡
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] パルミトイル化がセロトニントランスポーターの成熟に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      原田 佳奈、香山 怜佳、横山 英里、髙倉 大幹、庄 亮真、足立 直子、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • 学会等名
      第142回 日本薬学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 静脈麻酔薬PropofolによるPKCトランスロケーションと細胞内局所におけるPKC活性化2021

    • 著者名/発表者名
      野口 颯真、梶本 武利、卜部 智晶、柳瀬 雄輝、楢崎 壮志、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • 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] リンパ球刺激に伴うGPR3発現上昇とNR4A2発現誘導に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      田中 茂、白榊 紘子、原田 佳奈、秀 和泉、酒井 規雄
    • 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] プロポフォール誘発性PKCトランスロケーションの発生機構に関与するPKC領域の同定2021

    • 著者名/発表者名
      楢崎 壮志、野口 颯真、卜部 智晶、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、柳瀬 雄輝、梶本 武利、酒井 規雄
    • 学会等名
      第140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] マウス網膜神経細胞に発現するGPR3が神経障害後の軸索再生に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      益田 俊、田中 茂、白榊 紘子、外丸 祐介、原田 佳奈、秀 和泉、木内 良明、酒井 規雄
    • 学会等名
      第140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] 神経細胞分化に伴い発現上昇するGPR3が神経分化関連遺伝子発現に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      田中 茂、奈良井 浩太、猪川 文朗、原田 佳奈、秀 和泉、酒井 規雄
    • 学会等名
      第140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
  • [備考]

    • URL

      https://yakuri.hiroshima-u.ac.jp/GPCR.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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