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神経細胞とオリゴデンドロサイト間の相互作用制御による軸索伸長機構の解明

公募研究

研究領域グリアアセンブリによる脳機能発現の制御と病態
研究課題/領域番号 16H01342
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関横浜市立大学

研究代表者

竹居 光太郎  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (40202163)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワードLOTUS / Nogo受容体 / PirB / 軸索伸長作用 / 拮抗作用 / ミエリン / オリゴデンドロサイト / 軸索伸長 / 神経再生 / Pirb
研究実績の概要

神経回路形成因子LOTUSは中枢神経系の再生を阻む主要因であるNogo receptor-1(NgR1)とPaired immunoglobulin-like receptor B(PirB)と結合し、これらの受容体機能を抑制するアンタゴニスト活性を有する一方、LOTUSは神経細胞のみならずミエリン膜上にも発現し、培養基質として培養皿にコートしたLOTUSや培養液に添加したLOTUSは培養神経細胞の軸索伸長を著しく促進する。即ち、LOTUSは軸索伸長を促進する神経細胞とオリゴデンドロサイト間の相互作用分子として位置づけられ、本研究ではLOTUSを介した神経細胞とオリゴデンドロサイト間の相互関係の制御による神経回路成熟機構の解明を目的とした。
H29年度では、(1) PirBリガンド分子とPirBとの結合に対するLOTUSの作用部位を検討した。LOTUSの各種ドメイン欠失変異体を作製してCOS7細胞株にPirBを強制発現させてLOTUS変異体との結合活性ついて検討したところ、LOTUSのECドメインとPirBが相互作用することが判明した。
次に、(2)NgR1-KOマウスの後根神経節細胞において、上記のPirBリガンド分子・PirB相互作用により誘起される軸索伸長阻害に対するLOTUSの拮抗作用を検討したところ、Nogoによって抑制された神経突起伸長がLOTUSの強制発現および投与によってレスキューされ、Nogoの作用を抑制することが判明した。PirBとLOTUSの相互作用によるNogoに対する拮抗作用であることを検証するため、同様の実験系においてLOTUSとPirBの結合を阻害する機能阻害抗体を添加して解析したところ、LOTUSによるPirB拮抗作用が抑制された。このことから、LOTUSはPirBに対する拮抗作用を有することが検証された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Blockade of chondroitin sulfate proteoglycans-induced axonal growth inhibition by LOTUS2017

    • 著者名/発表者名
      Kurihara, Y., Saito, Y., and Takei, K.
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 356 ページ: 265-274

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2017.05.034

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] LOTUS, neural circuit formation factor, blocks PirB-mediated axon growth inhibition.2017

    • 著者名/発表者名
      Kurihara, Y. and Takei, K.
    • 学会等名
      Biennial Meeting of International Society for Neurochemistry and European Society for Neurochemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A positive charge cluster of EC domain in LOTUS is involved in the molecular interaction with PirB2017

    • 著者名/発表者名
      高宅博和, 栗原裕司, 川上裕, 栗原靖之, 竹居光太郎
    • 学会等名
      第60回日本神経化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LOTUS, a neural circuit formation factor, promotes neurite outgrowth2017

    • 著者名/発表者名
      栗原裕司, 川上裕, 竹居光太郎
    • 学会等名
      第60回日本神経化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 神経回路形成因子LOTUSの軸索再生阻害因子PirBに対する拮抗作用2017

    • 著者名/発表者名
      栗原裕司, 竹居光太郎
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LOTUSはNogoにより誘起されるPirBの軸索伸長阻害を抑制する2016

    • 著者名/発表者名
      栗原裕司, 竹居光太郎
    • 学会等名
      第59回日本神経化学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] LOTUSはPirBのアンタゴニストとして機能する2016

    • 著者名/発表者名
      栗原裕司, 竹居光太郎
    • 学会等名
      第39回日本神経科学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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