触覚受容の分子基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 25290008
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 青山学院大学 (2014-2015); 国立遺伝学研究所 (2013)
• 研究代表者: 平田 普三 青山学院大学, 理工学部, 教授 (60402450)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 遺伝学 / 神経科学 / 遺伝子 / 脳・神経

研究成果の概要

動物は外界の状況をさまざまな感覚系で受容する。触覚はその１つであり、何らかのものが皮膚に接触すると、一次感覚ニューロンはその情報を中枢へ送る。本研究では触覚応答をしないゼブラフィッシュ変異体を足がかりに、触覚応答に関与する新規分子を同定し、その機能解析を行った。我々はRNF121というリングフィンガータンパク質が触覚応答に必要であることを見出し、これが小胞体に局在するユビキチンリガーゼであることを発見した。さらに、RNF121が電位依存性ナトリウムチャネルをユビキチン化し、分解系へ仕向けると同時に細胞内輸送を制御することから、電位依存性ナトリウムチャネルの品質管理に寄与することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] RING finger protein 121 facilitates the degradation and membrane localization of voltage-gated sodium channels (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogino, K., Low, S.E., Yamada, K., Saint-Amant, L., Zhou, W., Muto, A., Asakawa, K., Nakai, J., Kawakami, K., Kuwada, J.Y., and Hirata, H.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 112 号: 9 ページ: 2859-2864
  • DOI: 10.1073/pnas.1414002112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuromuscular regulation in zebrafish by a large AAA+ ATPase/ubiquitin ligase, mysterin/RNF213. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kotani Y, Morito D, Yamazaki S, Ogino K, Kawakami K, Takashima S, Hirata H, Nagata K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 16161-16161
  • DOI: 10.1038/srep16161
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mutations in SLC12A5 in epilepsy of infancy with migrating focal seizures. (2015)
  • 著者名/発表者名: Stödberg, T., McTague, A., Ruiz, A. J., Hirata, H. et al.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 6 号: 1 ページ: 8038-8038
  • DOI: 10.1038/ncomms9038
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coexpression of auxiliary K_vβ2 subunits with K_v1.1 channels is required for developmental acquisition of unique firing properties sf zebrafish mauthner cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Takaki Watanabe,Takashi Shimazaki, Aoba Mishiro, Takako Suzuki, Hiromi Hirata, Masashi Tanimoto,Yoichi Oda
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology 巻: 111 号: 6 ページ: 1153
  • DOI: 10.1152/jn.00596.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defective escape behavior in DEAH-box RNA helicase mutants improved by restoring glycine receptor expression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata, H., Ogino, K., Yamada, K., Leacock, S. and Harvey, R. J.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 33 号: 37 ページ: 14638-14644
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1157-13.2013
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mutations of ZC4H2 are associated with arthrogryposis multiplex congenita and intellectual disability and through impairment of central and peripheral synaptic plasticity (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata, H., Nanda, I., van Riesen, A., McMichael, G., Hu, H., Hambrock, M., Papon, M.-A., Fischer, U., Marouillat, S., Ding, C., Alirol, S., Bienek, M., Preisler-Adams, S., Grimme, A., Seelow, D., Webster, R., Haan, E., MacLennan, A., Stenzel, W., Yap, T. Y., Gardner, A., Nguyen, L. S., Shaw, M., Lebrun, N., Haas, S. A., Kress, W., Haaf, T., Schellenberger, E., Chelly, J., Viot, G., Shaffer, L. G., Rosenfeld, J. A., Kramer, N., Falk, R., El-Khechen, D., Escobar, L. F., Hennekam, R., Wieacker, P., Hubner, C., Ropers, H.-H., Gecz, J., Schuelke, M., Laumonnier, F. and Kalscheuer, V. M
  • 雑誌名: Am. J. Hum. Genet 巻: 92 号: 5 ページ: 681-695
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2013.03.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stac3 is a component of the excitation-contraction coupling machinery and mutated in Native American myopathy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Horstick, E. J., Linsley, J. W., Dowling, J. J., Hauser, M. A., McDonald, K. K., Ashley-Koch, A., Saint-Amant, L., Satish, A., Cui, W. W., Zhou, W., Sprague, S. M., Stamm, D. S., Powell, C. M., Speer, M. C., Franzini-Armstrong, C., Hirata, H. and Kuwada, J. Y.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 4 号: 1 ページ: 1952-1952
  • DOI: 10.1038/ncomms2952
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Glycinergic transmission and postsynaptic activation of CaMKII are required for glycine receptor clustering in vivo (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka I, Miki M, Asakawa K, Kawakami K, Oda Y, Hirata H
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 18(3) 号: 3 ページ: 211-224
  • DOI: 10.1111/gtc.12032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transgenic tools to characterize neuronal properties of discrete populations of zebrafish neurons (2013)
  • 著者名/発表者名: Satou, C., Kimura, Y., Hirata, H., Suster, M.L, Kawakami, K., and Higashijima, S.
  • 雑誌名: Development 巻: 140 号: 18 ページ: 3927-3931
  • DOI: 10.1242/dev.099531
  • 査読あり
• [学会発表] ゼブラフィッシュを用いた運動器の遺伝学的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 第4回骨格筋生物学研究会
  • 発表場所: 松本大学
  • 年月日: 2016-03-05
• [学会発表] Plasticity of glycinergic synapses and related behaviors in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirata, H., Ogino, K., Yamada, K., Leacock, S. and Harvey, R. J.
  • 学会等名: The 25th meeting of the International Society for Neurochemistry.
  • 発表場所: Cairns Convention Center. Cairns, Australia.
  • 年月日: 2015-08-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 電位依存性ナトリウムチャネルの輸送におけるGPIアンカータンパク生合成の重要性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京大学安田講堂（東京）
  • 年月日: 2015-08-02
  • 招待講演
• [学会発表] Plasticity of glycinergic synapse in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirata, H., Ogino, K. and Yamada, K.
  • 学会等名: The 6th Strategic Conference of Zebrafish Investigators.
  • 発表場所: Asilomar Conference Center. California, USA.
  • 年月日: 2015-01-19
  • 国際学会
• [学会発表] Motor development and plasticity in zebrafish. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirata, H., Ogino, K., Yamada, K., Leacock, S. and Harvey, R. J.
  • 学会等名: Core-to-Core Project International Seminar “Evolution of insulin-like peptides and their function: development, growth metabolism and aging.”
  • 発表場所: 東京大学中島董一郎記念ホール（東京）
  • 年月日: 2014-10-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 運動システムの遺伝的プログラムと可塑性～ゼブラフィッシュを用いた運動・行動の研究～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 第6回Neuroprotective Meeting for Young Researchers
  • 発表場所: シェラトン都ホテル東京（東京）
  • 年月日: 2014-10-04
  • 招待講演
• [学会発表] ゼブラフィッシュの動きにおけるグリシン作動性シナプスの重要性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 第20回関西小型魚類研究会定例会
  • 発表場所: 理化学研究所・生命システム研究センター大会議室（大坂）
  • 年月日: 2014-01-24
  • 招待講演
• [学会発表] Formation of glycinergic synapse in zebrafish. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirata, H.
  • 学会等名: The 6th Asia Oceania Zebrafish Meeting.
  • 発表場所: Hong Kong University of Science and Technology（香港）
  • 年月日: 2014-01-21
  • 招待講演
• [学会発表] グリシン作動性シナプス可塑性の動作原理と生理的意義 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究会「哺乳類脳の機能的神経回路の構築メカニズム」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所講堂（三島）
  • 年月日: 2013-12-20
  • 招待講演
• [学会発表] DEAH-box RNA helicase Dhx37 plays an essential role in the biogenesis of GlyRa subunit mRNAs and is indispensable for normal escape behavior. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata, H., Ogino, K., Yamada, K., Leacock, S. and Harvey, R. J.
  • 学会等名: The 8th European Zebrafish Meeting.
  • 発表場所: Palau de Congressos de Catalunya（バルセロナ）
  • 年月日: 2013-07-12
• [学会発表] 発生期のグリシン作動性シナプスの活動依存的形成とその機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 熊本シンポジウム 2013
  • 発表場所: 熊本大学発生医学研究所（熊本）
  • 年月日: 2013-06-25
  • 招待講演
• [図書] 臨床神経科学 2015年（Vol. 33）1月号 グリシンとグリシン受容体の機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 出版者: 中外医学社
• [図書] 別冊日本臨床 新領域別症候群シリーズ No. 29 神経症候群（第2版）Wieacker-Wolff症候群 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 出版者: 日本臨床社