未分化維持因子Ｍｕｓａｓｈｉ１による神経細胞の分化・回路形成制御の解析

• 研究課題/領域番号: 24500447
• 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: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 九州大学 (2013-2014); 慶應義塾大学 (2012)
• 研究代表者: 堀澤 健一 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (70424207)
• 研究分担者: 今井 貴雄 慶應義塾大学, 医学部生理学教室, 助教 (10383712) ; 芝田 晋介 慶應義塾大学, 医学部生理学教室, 講師 (70407089)
• 連携研究者: 岡野 栄之 慶應義塾大学, 医学部生理学教室, 教授 (60160694) ; 土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部生命情報学科, 准教授 (50327673)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: Musashi1 / RNA結合タンパク質 / 神経発生 / 神経回路 / 未分化維持 / 翻訳制御 / 転写後制御 / 神経分化 / Musashi / Dcc / Dcx / 分化 / 幹細胞 / 再生医学

研究成果の概要

Msi1は神経前駆細胞で高発現するRNA結合蛋白質であり、神経分化を司る。主な分子的機能は、標的mRNAの翻訳制御である。
その標的探索の為に、マウス胎仔由来のmRNAからin vitro SELEX法による探索を行ったところ、dcc遺伝子の3'UTR領域が検出された。Dccは神経の成長円錐に存在する膜受容体であり、Netrrin1シグナルを受容し軸索や細胞を誘引する。
本計画で行われた解析により、dccがMsi1の特異的標的であり、既知の機構により翻訳抑制されることを明らかにできた。現在はこの分子機構と神経発生の関係性について、Msi1 KOマウスを用いた解析を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Connectomics: comprehensive approaches for whole-brain mapping. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shibata S, Komaki Y, Seki F, Inouye MO, Nagai T, Okano H.
  • 雑誌名: Microscopy 巻: 64 号: 1 ページ: 57-67
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfu103
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Specific and quantitative labeling of biomolecules using click chemistry. (2014)
  • 著者名/発表者名: Horisawa K.
  • 雑誌名: Front Physiol. 巻: 5 ページ: 457-457
  • DOI: 10.3389/fphys.2014.00457
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rfx Transcription Factors Control Musashi1 Transcription in Mouse Neural Stem/Progenitor Cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawase S, Kuwako K, Imai T, Renault-Mihara F, Yaguchi K, Itohara S, Okano H.
  • 雑誌名: Stem Cells Dev. 巻: 23 号: 18 ページ: 2250-2261
  • DOI: 10.1089/scd.2014.0219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Migration and differentiation of transplanted enteric neural crest-derived cells in murine model of Hirschsprung’s disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa R, Hotta R, Shimojima N, Shibata S, Nagoshi N, Nakamura M, Matsuzaki Y, Okano HJ, Kuroda T, Okano H, Morikawa Y.
  • 雑誌名: Cytotechnology 巻: Sep 18 号: 4 ページ: 661-670
  • DOI: 10.1007/s10616-014-9754-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yb Integrates piRNA Intermediates and Processing Factors into Perinuclear Bodies to Enhance piRISC Assembly. (2014)
  • 著者名/発表者名: Murota Y, Ishizu H, Nakagawa S, Iwasaki YW, Shibata S, Kamatani MK, Saito K, Okano H, Siomi H, Siomi MC.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 8 号: 1 ページ: 103-113
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.05.043
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Involvement of ER Stress in Dysmyelination of Pelizaeus-Merzbacher Disease with PLP1 Missense Mutations Shown by iPSC-Derived Oligodendrocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Numasawa-Kuroiwa Y, Okada Y, Shibata S, Kishi N, Akamatsu W, Shoji M, Nakanishi A, Oyama M, Oasaka H, Inoue K, Takahashi K, Yamanaka S, Kosaki K, Takahashi T, Okano H
  • 雑誌名: Stem Cell Rep 巻: 2 号: 5 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2014.03.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Global gene expression analysis following spinal cord injury in non-human primates. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishimura S, Sasaki T, Shimizu A, Yoshida K, Iwai H, Koya I, Kobayashi Y, Iakura G, Shibata S, Ebise H, Horiuchi K, Kudoh J, Toyama Y, Anderson AJ, Okano H, Nakamura M.
  • 雑誌名: Exp Neurol. 巻: 261 ページ: 171-179
  • DOI: 10.1016/j.expneurol.2014.05.021
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Involvement of ER stress in dysmyelination of Pelizaeus-Merzbacher disease with PLP1 missense mutations shown by iPSC-derived oligodendrocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuroiwa-Numasawa Y, Okada Y, Shibata S, Kishi N, Akamatsu W, Shoji M, Nakanishi A, Oyama M, Osaka H, Inoue K, Takahashi K, Yamanaka S, Kosaki K, Takahashi T, Okano H
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rewiring of regenerated axons by combining treadmill training with semaphorin3A inhibition (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhang L, Kaneko S, Kikuchi K, Sano A, Maeda M, Kishino A, Shibata S, Mukaino M, Toyama Y, Liu M, Kimura T, Okano H, Nakamura M
  • 雑誌名: Molecular Brain 巻: 7 号: 1 ページ: 14-14
  • DOI: 10.1186/1756-6606-7-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inflammatory cascades mediate synapse elimination in spinal cord compression. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takano M, Kawabata S, Komaki Y, Shibata S, Hikishima K, Toyama Y, Okano H, Nakamura M.
  • 雑誌名: Journal of Neuroinflammation 巻: 11 号: 1 ページ: 40-40
  • DOI: 10.1186/1742-2094-11-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] MIP-2A is a novel target of an anilinoquinazoline derivative for inhibition of tumour cell proliferation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokunaga M, Shiheido H, Tabata N, Sakuma-Yonemura Y, Takashima H, Horisawa K, Doi N, Yanagawa H.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8 号: 9 ページ: e76774-e76774
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0076774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hereditary spastic paraplegia protein spartin is an FK506-binding protein identified by mRNA display. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokunaga M, Shiheido H, Hayakawa I, Utsumi A, Takashima H, Doi N, Horisawa K, Sakuma-Yonemura Y, Tabata N, Yanagawa H.
  • 雑誌名: Chemistry & Biology 巻: 20 号: 7 ページ: 935-942
  • DOI: 10.1016/j.chembiol.2013.05.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] The long non-coding RNA nuclear-enriched abundant transcript 1_2 induces paraspeckle formation in the motor neuron during the early phase of amyotrophic lateral sclerosis (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishimoto, Y., Nakagawa, S., Hirose, T., Okano, H. J., Takao, M., Shibata, S., Suyama, S., Kuwako, K., Imai, T., Murayama, S., Suzuki, N., and Okano, H
  • 雑誌名: Mol. Brain 巻: 6 号: 1 ページ: 31-31
  • DOI: 10.1186/1756-6606-6-31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential cellular localization of antioxidant enzymes in the trigeminal ganglion. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Shibata M, Shimizu T, Shibata S, Haruki T, Ebine T, Kuroi T, Iwashita T, Funakubo M, Kayama Y, Akazawa C, Wajima K, Nakagawa T. Okano H. Suzuki N
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 248 ページ: 345-358
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2013.06.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sema3A regulates bone-mass accrual through sensory innervations (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuda T, Takeda S, Xu R, Ochi H, Sunamura S, Sato T, Shibata S, Yoshida Y, Gu Z, Kimura A, Ma C, Xu C, Bando W, Fujita K, Shinomiya K, Hirai T, Asou Y, Enomoto M, Okano H, Okawa A, Itoh H
  • 雑誌名: Nature. 巻: 497 号: 7450 ページ: 490-493
  • DOI: 10.1038/nature12115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sox10 is a novel marker of acinus and intercalated duct differentiation in salivary gland tumors: A clue to the histogenesis and diagnosis (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohtomo R, Mori T, Shibata S, Tsuta K, Maeshima M, Akazawa C, Honda K, Yamada T, Yoshimoto S, Asai M, Okano H, Kanai Y, Tsuda H
  • 雑誌名: Modern Pathology 巻: Aug;26(8): 号: 8 ページ: 1041-50
  • DOI: 10.1038/modpathol.2013.54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Musashi-1 post-transcriptionally enhances phosphotyrosine-binding domain- containing m-Numb protein expression in regenerating gastric mucosa. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsufumi Takahashi
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 1 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0053540
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA-Binding Protein Musashi1 Modulates Glioma Cell Growth through the Post-Transcriptional Regulation of Notch and PI(3) Kinase/Akt Signaling Pathways (2012)
  • 著者名/発表者名: Muto J, Imai T, Ogawa D, Nishimoto Y, Okada Y, Mabuchi Y, Kawase T, Iwanami A, Mischel PS, Saya H, Yoshida K, Matsuzaki Y, Okano H
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7(3) 号: 3 ページ: e33431-e33431
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0033431
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA結合タンパク質による遺伝子制御と神経発生・神経機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今井貴雄、岡野栄之
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 31 ページ: 668-674
  • 査読あり
• [学会発表] A novel chemical tool for proteomic analysis of translational control (2013)
  • 著者名/発表者名: Horisawa K., Miyazawa T., Ohkawa K., Oka K. and Doi N.
  • 学会等名: The 12th Human Proteome Organisation World Congress
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] 翻訳調節による遺伝子発現制御の研究と解析技術の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀澤健一
  • 学会等名: 筑波大学大学院生命環境科学研究科セミナー 動物細胞バイオテクノロジー
  • 発表場所: 筑波大学（つくば市）
  • 招待講演
• [学会発表] RNA-binding protein Msi1 regulates the expression of an axon guidance receptor through translational repression (2012)
  • 著者名/発表者名: Hara H., Horisawa K., Yanagawa H., Doi N.
  • 学会等名: Translational Control
  • 発表場所: NewYork
• [学会発表] 神経発生におけるRNA結合タンパク質Msi1による翻訳制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原裕恵、堀澤健一、松尾薫、柳川弘志、土居信英
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [図書] 細胞工学別冊 ダイレクトリプログラミング ：目的細胞別 遺伝子導入・培養条件・機能解析リファレンス (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀澤健一、鈴木淳史（鈴木淳史・監修）
  • 総ページ数: 119
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
• [図書] Neural Stem Cells and Therapy (2012)
  • 著者名/発表者名: Horisawa K. and Yanagawa H.
  • 総ページ数: 17
  • 出版者: InTech