マクロピノサイトーシスによる反発性軸索誘導機構の解明と脊髄損傷治療への応用

• 研究課題/領域番号: 23590274
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 樺山 博之 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (10332339)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: マクロピノサイトーシス / エンドサイトーシス / 反発性軸索誘導 / 成長円錐 / 膜動態 / Sema3a / syntaxin-1B / syntaxin / syntaxin1B / neurotoxin C1

研究概要

誘因性軸索誘導因子は、神経突起先端部分の成長円錐に働きかけ、正しい神経細胞へと成長を促し、シナプス形成を誘導する。逆に反発性軸索誘導因子は、成長円錐を退縮させることによって神経突起の伸長を止め、間違った神経細胞とのシナプス形成を阻害することが知られている。この成長円錐の退縮は、細胞膜表面積の減少を伴うが、その分子メカニズムはこれまで不明であった。本研究では、反発性軸索誘導分子であるSema3aが、エンドサイトーシスの一つであるマクロピノサイトーシスを誘導することによって、成長円錐の表面膜を大規模に細胞内へと取り込み、成長円錐の退縮や神経突起伸長の抑制を制御していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Syntaxin 1B Suppresses Macropinocytosis and Semaphorin 3A-Induced Growth Cone Collapse (2011)
  • 著者名/発表者名: Kabayama H
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 31(20) 号: 20 ページ: 7357-64
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2718-10.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inositol 1,4,5-trisphosphate receptor interacts with the SNARE domain of syntaxin 1B (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 61(3) 号: 3 ページ: 221-9
  • DOI: 10.1007/s12576-011-0140-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissociation of inositol polyphosphates from the C2B domain of synaptotagmin facilitates spontaneous release of catechol amines in adrenal chromaffin cells. A suggestive evidence of a fusion clamp by synaptotagmin (2011)
  • 著者名/発表者名: Sasakawa N
  • 雑誌名: Neuropharmacology 巻: 60(7-8) 号: 7-8 ページ: 1364-70
  • DOI: 10.1016/j.neuropharm.2011.03.005
  • 査読あり
• [学会発表] Macropinocytosis mediates Sema3A-induced growth cone collapse (2013)
  • 著者名/発表者名: Kabayama Hiroyuki, Takeuchi Makoto, Taniguchi Masahiko, Tokushige Naoko, Kozaki Shunji, Mizutani Akihiro, Nakamura Takeshi, Mikoshiba Katsuhiko
  • 学会等名: 18th International Conference on Calcium Binding Proteins and Calcium Function in Health and Disease
  • 発表場所: Kiruna, Sweden
  • 年月日: 2013-06-30
• [学会発表] シンタキシン1B調節性マクロピノサイトーシスを介したセマフォリン3Aによる成長円錐の退縮 (2011)
  • 著者名/発表者名: 樺山博之, 竹内誠, 谷口雅彦, 徳重直子, 小崎俊司, 水谷顕洋, 中村健, 御子柴克彦
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] シンタキシン1B調節性マクロピノサイトーシスを介したセマフォリン3Aによる成長円錐の退縮
  • 著者名/発表者名: 樺山 博之、 竹内 誠 、 谷口 雅彦、 徳重 直子、 小崎 俊司、 水谷 顕洋、 中村 健 、 御子柴 克彦
  • 学会等名: 第３４回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [備考] 所属研究室ホームページ
  • URL: http://mikoshiba-lab.brain.riken.jp/indexj.html
• [備考] Frontiers誌ホームページ
  • URL: http://community.frontiersin.org/people/HiroyukiKabayama/98808
• [備考] Frontiers in Membrane Physiology and Membrane Biophysics誌にて, マクロピノサイトーシス関連研究をテーマにしたResearch Topic, Physiological roles and regulatory mechanisms of macropinocytosis-mediated membrane retrieval in health and disease,をguest associate editorとしてオーガナイズ
  • URL: http://www.frontiersin.org/Journal/SpecialTopicDetail.aspx?name=membrane_physiology_and_membrane_biophysics&st=2047&sname=Physiological_roles_and_regula
• [備考] 研究紹介記事
  • URL: http://www.riken.jp/en/research/rikenresearch/highlights/6677
• [備考] 研究プレス発表理化学研究所
  • URL: http://www.riken.jp/pr/press/2011/20110518/
• [備考] 科学技術振興機構
  • URL: http://www.jst.go.jp/pr/announce/20110518/index.html?utm_medium=twitter
• [備考] 研究紹介テレビ番組2011, June 25魔法の金属,'カルシウム',サイエンスゼロ, NHK.御子柴克彦, 樺山博之(研究成果であるマクロピノサイトーシス依存的な神経回路形成の解説)2013. May 15 NHK WORLD Katsuhiko Mikoshiba, Hiroyuki Kabayama
  • URL: http://www3.nhk.or.jp/nhkworld/english/tv/scienceview/archives20130515.html
• [備考] 理化学研究所発生神経生物研究チーム
  • URL: http://www.brain.riken.jp/jp/faculty/details/29
• [備考] 科学技術振興機構
  • URL: http://www.jst.go.jp/pr/announce/20110518/index.html
• [産業財産権] METHOD OF REGULATING NEURONAL AXON ELONGATION (2013)
  • 発明者名: Katsuhiko Mikoshiba, Hiroyuki Kabayama
  • 権利者名: RIKEN
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013
  • 外国
• [産業財産権] METHOD OF REGULATING NERVE-CELL GROWTH (2013)
  • 発明者名: K. Mikoshiba, H. Kabayama
  • 権利者名: 理化学研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-04-15
  • 外国