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神経細胞の膜流動性を標的とする神経機能改善法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K19342
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

服部 光治  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (60272481)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード神経細胞 / 精神神経疾患 / 細胞膜 / 脂質 / スフィンゴミエリン / リーリン / 脂肪酸 / 生体膜 / 脳 / リン脂質 / 酵素 / 精神疾患
研究開始時の研究の概要

哺乳動物の脳、特に神経細胞膜において、細胞膜の構成脂質が他の細胞と大きく異なることは良く知られているが、その差異が生じるメカニズム、および、生物学的意義の全貌は未解明である。本研究は、「生体膜の流動性が細胞機能に与える一般的影響の解明」と「脂質を制御することで精神神経疾患を治療する」という二つの究極的目標に向かって、細胞レベルおよびマウス個体レベルの研究を行う。

研究成果の概要

神経細胞膜の脂質組成が他の細胞膜とは大きく異なることは良く知られているが、その差異が生じるメカニズム、および、生物学的意義の全貌はほぼ未解明である。本研究では、神経細胞の機能を「膜流動性」という観点から見直し、細胞膜を構成する脂質分子の制御機構と神経細胞局所の流動性を解明することを目指した。その結果、神経細胞膜上で多くのタンパク質の機能調節に必要なスフィンゴミエリンという脂質の量の制御機構の一端を解明し、また、神経細胞の成長円錐(神経突起の先端部分)では、他の部分に比べ、流動性が高いことを見出した。本研究から、精神神経疾患の発症や増悪化に関する新たな仮説の妥当性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

疫学研究から、脳における多価不飽和脂肪酸(PUFA)の減少が統合失調症や記憶障害などの精神神経疾患の悪化要因であることが強く示唆されている。また、PUFAが神経細胞(特にシナプス)で重要な機能をもつことは判っている。しかし、個々のPUFA分子が個別に重要な意義をもつのか、または、生体膜における炭素数と二重結合数のバランス(≒膜流動性)が重要なのかは不明である。本研究は、脳の機能に重要なリーリンという分泌タンパク質が統合失調症や記憶障害などの発症に関与する機構と、膜流動性の調節機構という、二つの(一見)独立した問題を結びつけたという点で大きな価値をもつと考えている。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 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] Postnatal injection of Reelin protein into the cerebellum ameliorates the motor functions in reeler mouse2023

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

      Neuroscience Research

      巻: in press ページ: 7-14

    • DOI

      10.1016/j.neures.2023.03.004

    • 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] 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
      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] 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
      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] 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
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シナプスにおけるリン脂質フリッパーゼATP8A1/ATP8A2の機能2023

    • 著者名/発表者名
      川瀬宗之、松田拓与、梅村悠太、大嶋智葉、大石久史、櫻井隆、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] 神経細胞における局所的な膜流動性差異の意義の解明2023

    • 著者名/発表者名
      大宅真太郎、興梠勝成、仁子陽輔、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] 中枢神経系に高発現する酸性リン脂質フリッパーゼATP8A1とATP8A2の機能に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      川瀬宗之、梅村悠太、大嶋智葉、中島鼓美、大石久史、櫻井隆、服部光治
    • 学会等名
      第86回日本生化学会中部支部例会
    • 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
    • 国際学会
  • [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
    • 国際学会
  • [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
      第68回日本薬学会東海支部総会・大会
    • 学会等名
      竹腰祐斗、安藤飛悠吾、河野孝夫、有田誠、服部光治
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 神経細胞のホスファチジルセリン露出におけるリン脂質フリッパーゼATP8A1とATP8A2の機能の解明2022

    • 著者名/発表者名
      松田拓与、梅村悠太、川瀬宗之、徳永柊、中島鼓美、大嶋智葉、大石久史、櫻井隆、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] 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
      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
      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] 神経細胞における 酸性リン脂質フリッパーゼの機能2022

    • 著者名/発表者名
      服部光治
    • 学会等名
      生理研研究会 機能的神経回路の構築と動作を支える分子細胞基盤
    • 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] 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94回日本生化学会大会
    • 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94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳の脂質代謝系におけるリーリンの機能解明2021

    • 著者名/発表者名
      安藤飛悠吾、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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