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脳発生をコントロールする細胞環境としてのリゾフォスファチジン酸シグナルの役割解析

公募研究

研究領域脳構築における発生時計と場の連携
研究課題/領域番号 17H05759
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
研究機関東京大学

研究代表者

眞田 佳門  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50431896)

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)
キーワード大脳新皮質 / 神経細胞移動 / リゾフォスファチジン酸 / 神経発生 / 神経前駆細胞 / 神経科学
研究実績の概要

発生期の大脳新皮質において、新生した神経細胞は脳表層側の最終目的地へと移動する。この細胞移動は、正常な脳構築において不可欠のイベントである。この神経細胞移動の過程において、誕生直後の神経細胞は、複数の短い突起をもった多極性の形態を示す。その後、脳室側に軸索を伸長すると共に、脳表層側に先導突起を進展させて双極性の形態に変化する。また、この双極性への形態変化にともなって、神経細胞は脳表層側へと移動を開始する。つまり、この一連の形態変化は、その後の神経細胞移動に極めて重要であるが、そのシグナリングの分子実体の理解はあまり進んでいない。
本研究では、細胞外シグナルの候補分子としてリゾフォスファチジン酸(LPA)に着目した。私共は発生期のマウス大脳新皮質において、移動中の神経細胞にLPA4が発現していることを見出した。そこで、LPA4の役割を調べた結果、LPA4をノックダウンした神経細胞は、移動が停滞すること、さらに多極性形態の状態で維持されることが判明した。このことから、LPA4は多極性から双極性への形態変化に重要であることが判った。さらに、神経細胞の形態形成に及ぼすLPA4の役割を詳細に解析したところ、LPA4をノックダウンした神経細胞は、軸索は伸長するが、先導突起が形成されず、その結果として多極性の形態が維持されることが判明した。またLPA4をノックダウンした場合、先導突起の形成不全と同期して、細胞アピカル側でのアクチン細胞骨格の再構成が正しく実行されないことが明らかになった。また、これらLPA-LPA4を介したシグナリングは、アクチン制御タンパク質の一つであるFilaminAを介することを見出した。つまり、LPA-LPA4シグナリングはFilaminAの安定化を促し、その結果としてアクチンの再構成が起こることが判明した。

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

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Calgary University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Triple play of DYRK1A kinase in cortical progenitor cells of Trisomy 21.2019

    • 著者名/発表者名
      Kurabayashi N, Nguyen MD, Sanada K
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: 138 ページ: 19-25

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.09.007

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The LPA-LPA4 axis is required for establishment of bipolar morphology and radial migration of newborn cortical neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurabayashi N, Tanaka A, Nguyen MD, Sanada K
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 号: 17

    • DOI

      10.1242/dev.162529

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ダウン症脳における神経幹細胞のニューロン分化異常を引き起こす分子基盤2017

    • 著者名/発表者名
      倉林伸博、眞田佳門
    • 雑誌名

      薬理雑誌

      巻: 137 ページ: 795-800

    • NAID

      130007287822

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Extracellular LPA-mediated regulation of neocortical neuronal migration2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka A, Kurabayashi N, Sanada K
    • 学会等名
      International Young Scientists Workshop on Neural Development & Stem Cells
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ダウン症モデルマウスの大脳新皮質における神経発生異常のメカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      田中合紀、倉林伸博、眞田佳門
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DYRK1A overexpression contributes to enhanced astrogliogenesis in a Down syndrome mouse model2017

    • 著者名/発表者名
      Kurabayashi N, Sanada K
    • 学会等名
      DYRKs-conference
    • 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] Role of LPA signaling in radial migration of newborn cortical neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Kurabayashi N, Sanada K
    • 学会等名
      The 10th Annual meeting for Japanese developmental neuroscientists
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the mechanisms of neocortical neurogenesis dysfunction in a Down syndrome mouse model2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka A, Kurabayashi N, Sanada K
    • 学会等名
      The 10th Annual meeting for Japanese developmental neuroscientists
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Role of the LPA-LPA4 axis in bipolar morphology establishment and radial migration of cortical neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka A, Kurabayashi N, Sanada K
    • 学会等名
      International Young Scientists Workshop on Neural Development and Stem Cells 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 遺伝子実験施設

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/mgrl/sanada/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/mgrl/sanada/index.html

    • 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: 2019-12-27  

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