脳内における方向性を持った軸索形成機構の解析

• 研究課題/領域番号: 23700448
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 鳥山 道則 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 研究員 (90457151)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012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); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 脳・神経 / 発生・分化 / 神経科学 / 細胞極性 / 軸索ガイダンス / 軸索伸長 / shootin1 / netrin-1 / 軸索 / 成長円錐 / Shootin1 / Netrin-1 / クラッチ分子

研究概要

本研究では、軸索伸長に必要とさられる駆動力発生の分子メカニズムの解明を行った。その結果、軸索ガイダンス分子Netrin-1はリン酸化酵素Pak1を通じ、クラッチ分子であるShootin1のリン酸化修飾を促進する。このリン酸化によりShootin1はアクチン繊維の逆行性移動に伴う運動エネルギーを細胞接着分子および細胞外基質に伝達することで、軸索伸長に必要となる駆動力の発生を制御する。以上の結果から化学シグナルを運動エネルギーに変換する分子機構の一端が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Conversion of a signal into forces for axon outgrowth through Pak1-mediated shootin1 phosphorylation (2013)
  • 著者名/発表者名: Toriyama M, Kozawa S, Sakumura Y. and Inagaki N
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 23 ページ: 529-534
  • NAID: 120005716834
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conversion of a Signal into Forces for Axon Outgrowth through Pak1-mediated Shootin1 Phosphorylation (2013)
  • 著者名/発表者名: Michinori Toriyama
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 23 号: 6 ページ: 529-534
  • DOI: 10.1016/j.cub.2013.02.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rab33a mediates anterograde vesicular transport for membrane exocytosis and axon outgrowth. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa H, Sada T, Toriyama M, Tago K, Sugiura T, Fukuda M and Inagaki N.
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 32 ページ: 12712-12725
  • NAID: 120005716799
  • 査読あり
• [雑誌論文] プロテオミクスを基礎にした神経細胞が非対称性を獲得する機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田亙, 鳥山道則, 稲垣直之
  • 雑誌名: 生物物理化学 巻: 56 ページ: 31-31
  • NAID: 130004456513
• [雑誌論文] Rab33a mediates anterograde vesicular transport for membrane exocytosis and axon outgrowth (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa H, Sada T, Toriyama M, Tago K, Sugiura T, Fukuda M, Inagaki N
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 32 ページ: 12712-12725
  • NAID: 120005716799
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of doublecortin by protein kinase a orchestrates microtubule and actin dynamics to promote neuronal progenitor cell migration. (2012)
  • 著者名/発表者名: Toriyama, M., Mizuno, N., Fukami, T., Iguchi, T., Toriyama, M., Tago, K., and Itoh, H.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 ページ: 12691-12702
  • 査読あり
• [雑誌論文] プロテオミクスを基礎とした神経細胞が非対称性を獲得する機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田亙、鳥山道則、稲垣直之
  • 雑誌名: 生物物理化学 巻: 56
• [雑誌論文] Structural basis of cargo recognition by the myosin-X MyTH4-FERM domain (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirano Y, Hatano T, Takahashi A, Toriyama M, Inagaki N, Hakoshima T
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 30 ページ: 2734-2747
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of cargo recognition by the myosin-X MyTH4–FERM domain (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Hirano
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 30 号: 13 ページ: 2734-2747
  • DOI: 10.1038/emboj.2011.177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systems Biology of Symmetry-Breaking during Neuronal Polarity Formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Inagaki N, Toriyama M, Sakumura Y
  • 雑誌名: Dev.Neurobiol. 巻: 71 号: 6 ページ: 584-593
  • DOI: 10.1002/dneu.20837
  • NAID: 120005830836
  • 査読あり
• [学会発表] Netrin-1 Regulates Pak1-mediated Phosphorylation of Shootin1: Modulation of Clutch Activity of Shootin1 for Axon Outgrowth (2011)
  • 著者名/発表者名: Toriyama M, Inagaki, N.
  • 学会等名: 2011 The American Society for Cell Biology Annual Meeting
  • 発表場所: USA
• [学会発表] Netrin-1 Regulates Pak1-mediated Phosphorylation of Shootin1: Modulation of Clutch Activity of Shootin1 for Axon Outgrowth (2011)
  • 著者名/発表者名: Toriyama M, Inagaki, N.
  • 学会等名: Exciting Biology Series "Cellular development: biology at the interface"
  • 発表場所: JAPAN
• [学会発表] A diffusion-base neurite length-sensing mechanism involved in neuronal polarization (2011)
  • 著者名/発表者名: Michinori Toriyama, Yuichi Sakumura, Tadayuki Shimada, Shin Ishii, Naoyuki Inagaki
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Netrin-1 Regulates Pak1-mediated Phosphorylation of Shootin1: Modulation of Clutch Activity of Shootin1 for Axon Outgrowth. (2011)
  • 著者名/発表者名: Michinori Toriyama, Naoyuki Inagaki
  • 学会等名: Exciting Biology Series "Cellular development: biology at the interface"
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Netrin-1 Regulates Pak1-mediated Phosphorylation of Shootin1: Modulation of Clutch Activity of Shootin1 for Axon Outgrowth. (2011)
  • 著者名/発表者名: Toriyama M & Inagaki N
  • 学会等名: 2011 ASCB Annual Meeting Information
  • 発表場所: Denver, USA
• [備考]
  • URL: http://nippon.naist.jp/inagaki_g/
• [備考] メディア発表 1) 日刊工業新聞 (2013年3月1日) 奈良先端大、軸索が伸長し神経細胞と結合する仕組み解明
• [備考] 稲垣研究室ホームページ
  • URL: http://nippon.naist.jp/inagaki_g/