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切断軸索からのダイイングコード

公募研究

研究領域細胞死を起点とする生体制御ネットワークの解明
研究課題/領域番号 17H05501
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

久本 直毅  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80283456)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード神経再生 / C.エレガンス / ダイイングコード / 神経軸索再生 / C. エレガンス / 神経科学
研究実績の概要

昨年度までの線虫をモデル動物とした研究から、神経軸索再生において、カスパーゼであるCED-3はABCトランスポーターであるCED-7のC端を切断することで、軸索切断依存的なPSの細胞外提示を誘導することが明らかになっていた。一方、カスパーゼが活性化すると細胞死を誘導することがよく知られているが、軸索切断によるカスパーゼの活性化が、なぜ細胞死を誘導することなく軸索再生を促進できるのか、そのシグナルを区別するメカニズムについては不明であった。そこで本年度は、それを明らかにするために、CED-3の上流で軸索再生を制御する因子について探索した。その結果、カスパーゼであるCED-3の他に、Apaf-1の線虫ホモログCED-4も、切断したD型運動神経の軸索再生に関わることを見出した。さらに、小胞体にあるカルシウム結合タンパク質カルレティキュリンの線虫ホモログCRT-1が、CED-3の上流で機能することも見出した。crt-1変異体では、ced-3変異体やced-7変異体同様、切断依存的なPSの細胞外提示が起こらなかった。さらに、crt-1変異体でみられる軸索再生率の低下は、C端を欠損させて活性化型にしたCED-7を切断神経で発現することにより抑圧できた。CRT-1はカルシウム動態には影響するが、細胞死を誘導する因子ではないことから、細胞死の経路とは異なる経路である小胞体カルシウム経路が、CED-3およびCED-4を活性化することで、細胞内でのカスパーゼの活性化を局所的なものに抑え、それによりCED-7のC端の切断を介したPSの軸索切断領域特異的な細胞外への提示が行われていることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] DBS-TIFR(インド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Phosphatidylserine exposure mediated by ABC transporter activates the integrin signaling pathway promoting axon regeneration.2018

    • 著者名/発表者名
      Hisamoto, N., Tsuge, A., Pastuhov, S., Shimizu, T., Hanafusa, H., Matsumoto, K.
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 9 号: 1 ページ: 3099-3099

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05478-w

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The C. elegans BRCA2‐ALP/Enigma complex regulates axon regeneration via a Rho GTPase- ROCK-MLC phosphorylation pathway2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, T., Pastuhov, S., Matsumoto, K., Hisamoto, N.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 24 号: 7 ページ: 1880-1889

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.07.049

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] UNC-16/JIP3 regulates early events in synaptic vesicle protein trafficking via LRK-1/LRRK2 and AP complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Choudhary Bikash、Kamak Madhushree、Ratnakaran Neena、Kumar Jitendra、Awasthi Anjali、Li Chun、Nguyen Ken、Matsumoto Kunihiro、Hisamoto Naoki、Koushika Sandhya P.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 13 号: 11 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1007100

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Heavy Metal Stress Assay of Caenorhabditis elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Pastuhov Strahil、Shimizu Tatsuhiro、Hisamoto Naoki
    • 雑誌名

      BIO-PROTOCOL

      巻: 7 号: 11 ページ: 2312-2312

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.2312

    • 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
  • [雑誌論文] Signal transduction cascades in axon regeneration: insights from C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Hisamoto Naoki、Matsumoto Kunihiro
    • 雑誌名

      Curr. Opin. Genet. Dev.

      巻: 44 ページ: 54-60

    • DOI

      10.1016/j.gde.2017.01.010

    • 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] Cell death-recognition pathway promotes axon regeneration.2018

    • 著者名/発表者名
      Pastuhov SI
    • 学会等名
      Japan-Australia Cell Death Meeting, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] N-glycosylation is required for axon regeneration in Caenorhabditis elegans through modification of discoidin domain receptor.2017

    • 著者名/発表者名
      Takeo M, Kato Y, Matsumoto K, K, Hisamoto N
    • 学会等名
      21st International C. elegans Conference, Los Angeles, USA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of serotonin in C. elegans axon regeneration.2017

    • 著者名/発表者名
      Hisamoto N
    • 学会等名
      International Workshop on NeuroScience, Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 線虫EnigmaホモログによるRhoキナーゼシグナルを介した神経軸索再生制御2017

    • 著者名/発表者名
      清水達太、松本邦弘、久本直毅
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 線虫においてコンドロイチン硫酸は加齢依存的な神経軸索の再生能低下に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      竹生実希子、松本邦弘、久本直毅
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-01-27  

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