| 研究領域 | スクラップ＆ビルドによる脳機能の動的制御 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H04738
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
丹羽 伸介 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (30714985)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | arl-8 / ARL8A / ARL8B / 軸索輸送 / シナプス小胞 / JIP1 / ARL-8 / シナプス / egl-5 / ARL8 / 線虫 / サプレッサー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
(1)シナプスのスクラップアンドビルドを抑制すると考えられるプロテアソームサブユニット因子RPN-6.1の機能解析を行う。
(2)同じくシナプスのスクラップアンドビルドを抑制すると考えられる遺伝子RES-1およびRES-2を特定し、その機能を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
（1）モデルとして用いている線虫と哺乳類とでは軸索輸送におけるARL-8(哺乳類ではARL8AおよびARL8B)の役割が異なるのではないかという説がある。これを検証するために哺乳類のARL8AとARL8Bをそれぞれ線虫に発現することでシナプス小胞の軸索輸送が回復するかどうかを解析した。その結果、ARL8AもARL8Bも線虫のarl-8の表現型をレスキューすることができた。すなわち、線虫のarl-8変異体ではシナプス小胞が軸索の途中に滞留するのが、哺乳類ARL8A、ARL8Bの発現により回復した。また、哺乳類ARL8A、ARL8Bは両方とも線虫の神経細胞でシナプス小胞に局在していた。ARL-8がリソソーム依存性でシナプス形成に影響するのかどうかを調べるために、リソソームの局在を観察するためのトランスジェニック線虫を作製した。その結果、本研究でモデルとして用いているDA9神経細胞ではリソソームは細胞体および細胞体近傍の軸索、樹状突起のみに限局しており、軸索内には輸送されていないことがわかった。
（2）前年度までに同定したarl-8のサプレッサーとして同定したjip-1（哺乳類のJIP1あるいはMAPK8IP1のオルソログ)の軸索輸送における機能を解析した。jip-1はシナプス小胞の軸索輸送異常をarl-8に限って回復するのか、もしくは、一般的に回復するのかを調べるために分子モータータンパク質であるunc-104変異体とjip-1の2重変異体を作って解析した。その結果、jip-1はunc-104における軸索輸送をも回復することがわかった。また、jip-1変異体線虫において軸索輸送をタイムラプス観察すると、軸索輸送が増加していることがわかった。このことはjip-1自体がシナプス小胞やシナプスの材料の軸索輸送を増加する働きを持つことを示唆した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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