シナプスオーガナイザースプライスバリアントの時空間的発現様式の解明

• 研究課題/領域番号: 26640038
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 吉田 知之 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (90372367)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 選択的スプライシング / シナプスオーガナイザー / スプライシング / シナプス形成

研究成果の概要

シナプスの分化誘導にはシナプスオーガナイザーと呼ばれる細胞接着分子が関与する。シナプスオーガナイザーの１つPTPδの細胞外領域Igドメインには3,6及び4アミノ酸をコードするミニエクソンが選択的スプライシングによって挿入される。それによりマウス脳内には少なくとも８種類のスプライスバリアントが存在し、その比率は脳部位、発達時期によって変化することがわかった。更にPTPδ・リガンド複合体の構造解析から、ミニエクソンがリガンド認識とシナプス誘導において重要な役割を担うことが明らかとなった。このことからミニエクソンペプチドが標的特異的シナプス形成のプロテインコードとなることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Structure of Slitrk2-PTPδ complex reveals mechanisms for splicing-dependent trans-synaptic adhesion (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata A., Sato, Y., Goto-Ito, S., Uemura, T., Maeda, A., Shiroshima, T., Yoshida, T., Fukai , S.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 9686-9686
  • DOI: 10.1038/srep09686
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mechanisms of splicing-dependent trans-synaptic adhesion by PTPδ-IL1RAPL1/IL-1RAcP for synaptic differentiation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata A., Yoshida, T., Sato, Y., Goto-Ito, S., Uemura, T., Maeda, A., Shiroshima, T., Iwasawa-Okamoto, S., Mori, H., Mishina, M., Fukai , S.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6926-6926
  • DOI: 10.1038/ncomms7926
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Is D-aspartate produced by glutamic-oxaloacetic transaminase -1 like 1(Got1l1), a putative aspartate racemase? (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka-Hayashi A, Hayashi S, Inoue R, Ito T, Konno K, Yoshida T, Watanabe M, Yoshimura T, Mori H
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 47 号: 1 ページ: 79-86
  • DOI: 10.1007/s00726-014-1847-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] IL1RAPL1欠損マウスの表現型解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安村美里, 吉田知之, 三品昌美
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 巻: 145 ページ: 187-192
  • NAID: 130005061554
• [雑誌論文] IL1RAPL1 knockout mice show learning deficiency, memory decline, hyperactivity and reduced anxiety-like behaviours. (2014)
  • 著者名/発表者名: Misato Yasumura, Tomoyuki Yoshida, Maya Yamazaki, Manabu Abe, Rie Natsume, Kouta Kanno, Takeshi Uemura, Keizo Takao, Kenji Sakimura, Takefumi Kikusui, Tsuyoshi Miyakawa, Masayoshi Mishina
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4: 6613 号: 1 ページ: 6613-6613
  • DOI: 10.1038/srep06613
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A590T mutation in KCNQ1 C-terminal helix D decreases IKs channel trafficking and function but not Yotiao interaction. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita K, Komatsu T, Nishide K, Hata Y, Hisajima N, Takahashi H, Kimoto K, Aonuma K, Tushima E, Tabata T, Yoshida T, Mori H, Nishida K, Yamaguchi Y, Ichida F, Fukurotani K, Inoue H, Nishida N.
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol 巻: 72 ページ: 273-280
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2014.03.019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Slitrkファミリータンパク質とIIa型受容体タンパク質チロシン脱リン酸化酵素がスプライスインサートに依存して相互作用するメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 山形敦史, 佐藤祐介, 伊藤桜子, 植村健, 吉田知之, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 ワークショップ.
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 運動ニューロンの標的骨格筋への投射にCLAC-P/Collagen type XXVが果たす分子メカニズムの解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宗実悠佳, 大泉寛明, 吉田知之, 若林朋子, 岩坪威.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会.
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] 小脳シナプス形成を制御するGluD2-Cbln1-neurexin接着分子複合体の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植村健, 佐藤祐介, 山形敦史, 吉田知之, 後藤桜子, 前田亜沙美, 城島知子, 田渕克彦, 三品昌美, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 ワークショップ.
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] IIa型受容体チロシンフォスファターゼδとインターロイキン1受容体タイプのシナプスオーガナイザー間の選択的スプライシング依存的相互作用制御の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山形敦史, 吉田知之, 佐藤祐介, 伊藤桜子, 植村健, 森寿, 三品昌美, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 ワークショップ.
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ミニエクソンペプチド選択によるシナプスオーガナイザー機能の調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 ワークショップ.
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Interleukin-1 receptor family proteins function as neuronal synapse organizers (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Yoshida.
  • 学会等名: 第58回日本神経化学会年会 APSN/JSN Joint Symposium
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ, 大宮
  • 年月日: 2015-09-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Slitrk2 によるPTPδのスプライシング依存的認識機構の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山形敦史, 佐藤祐介, 伊藤桜子, 植村健, 前田亜沙美, 城島知子, 吉田知之, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] シナプス形成を司るIL1RAPL1-PTPδ複合体の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之, 山形敦史, 佐藤祐介, 伊藤桜子, 植村健, 前田亜沙美, 城島知子, 岡本志穂, 森寿, 三品昌美, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] 小脳シナプス形成を担うGluRδ2-Cbln1-Neurexin複合体の構造生物学的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植村健, 佐藤祐介, 山形敦史, 吉田知之, 後藤桜子, 田渕克彦, 三品昌美, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] Intrinsic role of serine racemase in apoptosis and metabolism (2015)
  • 著者名/発表者名: Gourango Talukdar, Ran Inoue, Tomoyuki Yoshida, Tetsuya Ishimoto, Takashi Nakagawa, Hisashi Mori.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-07-30
• [学会発表] PTPδスプライスバリアントのシナプス形成における機能解析と脳部位別発現解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 畦地健司, 吉田知之, 岡本志穂, 森寿.
  • 学会等名: 第33回日本生化学会北陸支部大会
  • 発表場所: 富山大学杉谷キャンパス, 富山
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] アルツハイマー病脳老人斑構成成分CLAC-Pの中枢神経系における生理機能の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宗実悠佳, 若林朋子, 吉田知之, 岩坪威
  • 学会等名: 第33回日本認知症学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2014-11-30
• [学会発表] インターロイキン-1受容体ファミリータンパク質による中枢シナプス形成の調節 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之, 城島知子, 山崎真弥, 阿部学, 山形敦史, 深井周也, 森寿, 崎村建司, 岩倉洋一郎, 三品昌美
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2014-11-26
  • 招待講演
• [学会発表] インターロイキン-１受容体ファミリー分子群による中枢シナプス形成の調節 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「グリア細胞機能から迫る脳機能解明」
  • 発表場所: 生理学研究所、岡崎
  • 年月日: 2014-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] Got1l1 ノックアウトマウスの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林-田中亜由美, 井上蘭, 吉田知之, 林修平, 伊藤智和, 吉村徹, 森寿
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
  • 年月日: 2014-10-18
• [学会発表] NeuritinはFGFシグナルを介して、神経活動依存的な軸索分枝形成を誘導する (2014)
  • 著者名/発表者名: 島田忠之, 吉田知之,山形要人
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] IL-1受容体共通サブユニットIL-1RAcPは中枢シナプス形成を担うシナプスオーガナイザーとして機能する (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之, 森寿, 三品昌美
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部 第32回大会
  • 発表場所: 富山大学杉谷キャンパス、富山
  • 年月日: 2014-05-24
• [図書] 「分子脳科学」22章「神経回路網形成とシナプス形成」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之.
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 実験医学増刊 構造生命科学で何がわかるのか, 何ができるのか 「シナプス形成を誘導する膜受容体の機能と構造」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深井周也, 植村健, 吉田知之
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 羊土社
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.med.u-toyama.ac.jp/molneurosci/index.html