神経細胞のサイズ制御の機構とその破綻による病態の解析

• 研究課題/領域番号: 25430064
• 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: 新潟大学
• 研究代表者: 武井 延之 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (70221372)
• 研究分担者: 柿田 明美 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80281012)
• 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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: mTOR / 細胞サイズ / 神経細胞 / 蛋白合成 / BDNF / AMPK / 脂質合成 / 限局性皮質形成異常 / FCD

研究成果の概要

神経細胞のサイズ制御にかかわる鍵となるmTOR(mammalian target of rapamycin)シグナル伝達系の解析を行ない、新たな制御因子を同定した。この経路の活性化により、神経細胞で蛋白合成、脂質合成が亢進すること、またこれらが細胞サイズにリンクしていることを明らかにした。また疾患研究では、限局性皮質形成異常(Forcal cortical dysplasia IIb:FCDIIb)における脳の細胞の異形化/大型化はMTORの体細胞変異が原因であることを見いだし、本疾患の原因を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Dept. of Med.Biochem. & Biol./Dartmouth Medical School(米国)
• [国際共同研究] Dept. of Mol. Biol./Massachusetts General Hospital(米国)
• [雑誌論文] Somatic Mutations in the MTOR gene cause focal cortical dysplasia type IIb (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakashima M, Saitsu H, Takei N, Tohyama J, Kato M, Kitaura H, Shiina M, Shirozu H, Masuda H, Watanabe K, Ohba C, Tsurusaki Y, Miyake N, Zheng Y, Sato T, Takebayashi H, Ogata K, Kameyama S, Kakita A, Matsumoto N
  • 雑誌名: Ann. Neurol. 巻: 78 号: 3 ページ: 375-386
  • DOI: 10.1002/ana.24444
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A possible link between BDNF and mTOR in control of food intake. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takei N, Furukawa K, Hanyu O, Sone H, NawaH
  • 雑誌名: Front. Psychol 巻: 5
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] mTOR signaling and its roles in normal and abnormal brain development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takei N and Nawa H.
  • 雑誌名: Front Mol Neurosci. 巻: 7 ページ: 28-28
  • DOI: 10.3389/fnmol.2014.00028
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neuropathologic implication of peripheral neuregulin-1 and EGF signals in dopaminergic dysfunction and behavioral deficits relevant to schizophrenia: their target cells and time window. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nawa H, Sotoyama H, Iwakura Y, Takei N, Namba H.
  • 雑誌名: Biomed Res Int. 巻: n/a ページ: 697935-697935
  • DOI: 10.1155/2014/697935
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] AMP-activated protein kinase counteracts brain-derived neurotrophic factor-induced mammalian target of rapamycin complex 1 signaling in neurons. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka Y, Kakiya N, Witters LA, Oshiro N, Shirao T, Nawa H, Takei N.
  • 雑誌名: J Neurochem. 巻: 127 号: 1 ページ: 66-77
  • DOI: 10.1111/jnc.12362
  • 査読あり
• [雑誌論文] ErbB2 dephosphorylation and anti-proliferative effects of neuregulin-1 in ErbB2-overexpressing cell lines; re-evaluation of their low-affinity interaction. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wang, R., Iwakura, Y., Araki, K., Keino-Masu, K., Masu, M., Wang, X., Takei, N., Higashiyama, S. and Nawa, H.
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 3 号: 1 ページ: 1402-1402
  • DOI: 10.1038/srep01402
  • 査読あり
• [学会発表] mTORシグナル系と脳形成異常 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武井延之
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] EGF downregulates presynaptic maturation and suppresses synapse formation in vitro and in vivo (2015)
  • 著者名/発表者名: Takei N, Yokomaku D, Ushiki T, Nawa H
  • 学会等名: 25th ISN Meeting
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 2015-08-24
  • 国際学会
• [学会発表] mTOR mediates neuronal maturation and cell size control. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Takei
  • 学会等名: ISN satellite symposium on “ Key molecules for neuronal maturation”
  • 発表場所: Yayoi Auditorium, The University of Tokyo, Tokyo
  • 年月日: 2014-09-23
  • 招待講演
• [学会発表] Atomic Force Microscopic Imaging of Growth Cones from Rat Dorsal Root Ganglion Neurons (2014)
  • 著者名/発表者名: Osamu Hoshi, Yuichiro Cho, Nobuyuki Takei
  • 学会等名: ISN Special Conference
  • 発表場所: Yayoi Auditorium, The University of Tokyo, Tokyo
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-22
• [学会発表] 冬眠時シマリス脳におけるAMPK を介した翻訳抑制機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田 新太郎,近藤 宣昭,那波 宏之,関島 恒夫,武井 延之
  • 学会等名: ３６回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [図書] サイトカイン・増殖因子キーワード事典 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武井延之（分担） （宮園浩平、秋山徹、宮島篤、宮澤恵二編集）
  • 総ページ数: 420
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 脳神経科学イラストレイテッド第三版 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武井延之
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 羊土社
• [備考] 新潟大学脳研究所
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/