無髄神経におけるオリゴデンドログリアアセンブリの解析

• 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: 16H01345
• 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: 同志社大学
• 研究代表者: 貫名 信行 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
• 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: 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: 無髄神経 / Nav1.2 / Golli / オリゴデンドログリア / ナトリウムチャネル

研究実績の概要

髄鞘は神経軸索を覆う絶縁性のカバーであり、脊椎動物はその進化において髄鞘を獲得することで神経伝達速度を飛躍的に上げた。一方で中枢神経系には海馬の苔状線維、小脳の平行線維、大脳基底核の線条体投射線維など意外にも多くの無髄神経が保存されているが、その機能的意義はほとんどわかっていない。本研究で私たちは（1）中枢神経系における新たな無髄神経の同定、（2）無髄神経特異的に分布する分子の同定とその機能解析、について検討を行ってきた。（1）については、まず無髄神経のマーカーとして電位依存性ナトリウムチャネルのサブユニットのひとつであるNav1.2を同定することができた。抗Nav1.2抗体でマウス脳切片を免疫染色すると、すでによく知られている無髄領域のほか、脳梁と分界条床核由来線維にもNav1.2陽性の線維が存在することがわかった。電顕および免疫電顕によって、これらのNav1.2陽性の線維が無髄線維であることを確認した。（2）では、遺伝子発現解析の結果からMyelin basic protein (MBP) のsplice variantのひとつであるGolli (gene expressed in the oligodendrocyte lineage)-MBPが無髄神経のひとつである線条体投射神経で発現していることを明らかにした。MBPは髄鞘の主成分となる蛋白質でありオリゴデンドロサイトで発現していることが知られているが、Golli-MBPは同じ遺伝子からつくられたにもかかわらず、神経、特に無髄神経を中心に分布している（Landry CF, 1996）。Golli-MBPを無髄神経特異的にノックアウトし機能解析を行うため、共同研究でFloxedマウスを作製している。今後このマウスを用いてGolli-MBPの無髄神経における役割について解析を進めていきたいと考えている。

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。

研究成果

• [国際共同研究] INSERM(フランス)
• [国際共同研究] Washington University(米国)
• [雑誌論文] ER Dynamics and Derangement in Neurological Diseases (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 12 ページ: 91-91
  • DOI: 10.3389/fnins.2018.00091
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Parallel homodimer structures of the extracellular domains of the voltage-gated sodium channel β4 subunit explain its role in cell-cell adhesion. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimizu H, Tosaki A, Ohsawa N, Ishizuka-Katsura Y, Shoji S, Miyazaki H, Oyama F, Terada T, Shirouzu M, Sekine SI, Nukina N, Yokoyama S.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 292 号: 32 ページ: 13428-13440
  • DOI: 10.1074/jbc.m117.786509
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structure-based site-directed photo-crosslinking analyses of multimeric cell-adhesive interactions of voltage-gated sodium channel β subunits. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimizu H, Miyazaki H, Ohsawa N, Shoji S, Ishizuka-Katsura Y, Tosaki A, Oyama F, Terada T, Sakamoto K, Shirouzu M, Sekine S, Nukina N, Yokoyama S.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 6 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep26618
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Splicing misregulation of SCN5A contributes to cardiac-conduction delay and heart arrhythmia in myotonic dystrophy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Freyermuth F, Rau F, Kokunai Y, Linke T, Sellier C, Nakamori M, Kino Y,.......Zimmer T, Furling D, Takahashi MP, Charlet-Berguerand N.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 7 号: 1 ページ: 11067-11067
  • DOI: 10.1038/ncomms11067
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Proteomic analysis of native cerebellar iFGF14 complexes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Bosch MK, Nerbonne JM, Townsend RR, Miyazaki H, Nukina N, Ornitz DM, Marionneau C.
  • 雑誌名: Channels (Austin). 巻: 10 号: 4 ページ: 297-312
  • DOI: 10.1080/19336950.2016.1153203
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] The distribution and the origin of unmyelinated fibers in the central nervous system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Risa Yamano, Haruko Miyazaki, Nobuyuki Nukina.
  • 学会等名: XXIII World Congress of Neurology (WCN2017)
  • 国際学会
• [学会発表] The distribution of unmyelinated fibers in the central nervous system. (2017)
  • 著者名/発表者名: 山野里紗, 宮﨑晴子, 貫名信行.
  • 学会等名: 第40回 日本神経科学大会
• [備考] 同志社大学大学院脳科学研究科認知記憶加齢部門
  • URL: http://brainscience.doshisha.ac.jp/introduction/pat/ca.html
• [備考] 同志社大学大学院脳科学研究科貫名研究室
  • URL: http://snp.hippy.jp/