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細胞内膜系調節によるシナプス制御の分子機構

公募研究

研究領域シナプス・ニューロサーキットパソロジーの創成
研究課題/領域番号 23110512
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
研究機関九州大学

研究代表者

白根 道子  九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (90398082)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2011年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード神経疾患 / 神経細胞分化 / 神経管形成 / 小胞輸送 / タンパク質複合体 / Protrudin / Rab11
研究実績の概要

本研究では、遺伝性痙性対麻痺の発症原因を明らかにするため、膜曲率形成機構と細胞内オルガネラとの関係を調べること、またprotrudinと関連するタンパク質や脂質の役割を解析することを目標とした。
今年度は、プロトルーディンの神経特異的トランスジェニックマウスを作製しプロトルーディンの複合体解析を網羅的に行った結果、SPGタンパク質のKIF5、Atlastin-1、REEP5を同定した。またプロトルーディンもヘアピンドメイン構造を有していることが示唆された。さらに、プロトルーディンノックアウトマウスを作製し、細胞極性異常と後シナプスのスパイン成熟不全を見いだした。
(1)プロトルーディンのトランスジェニックマウスを作製し、プロトルーディンの複合体解析を網羅的に行った結果、SPGタンパク質のKIF5、Atlastin-1、REEP5が同定され、各々との結合実験により複合体形成が確認された。さらに膜トポロジー解析を行った結果、主要なSPGタンパク質と同様にプロトルーディンもヘアピンドメイン構造を有していることが示唆された。よってプロトルーディンが細胞内膜系の構造調節およびネットワーク形成に関与していることが強く示唆された。(2)また、プロトルーディンのノックアウトマウスを作製したところ、野生型に比べて神経軸索が短く樹状突起が長いという細胞極性異常が認められ、後シナプスにおいても樹状突起スパイン成熟不全が認められた。よってプロトルーディンは軸索輸送およびスパイン内輸送に関与していることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Selective escape of proteins from mitochondria during mitophagy2013

    • 著者名/発表者名
      Saita, et al
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 29(web) 号: 1 ページ: 1410-1423

    • DOI

      10.1038/ncomms2400

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイトファジーにおける選択的タンパク質脱出の発見と機構解析2013

    • 著者名/発表者名
      細田將太郎、白根道子、中山敬一
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Protrudin serves as an adaptor molecule that connects KIF5 and its cargoes in vesicular transport during process formation2011

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki, F., Shirane, M., Matsumoto, M., & Nakayama, K.I
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell

      巻: 22 号: 23 ページ: 4602-4620

    • DOI

      10.1091/mbc.e11-01-0068

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The mechanism of PtdIns5P-dependent vesicular trafficking in neuron2012

    • 著者名/発表者名
      Michiko Shirane
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 小胞輸送による樹状突起スパイン制御の分子機構2011

    • 著者名/発表者名
      白根道子
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2011-09-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] http://www.bioreg.kyushu-u.ac.jp/saibou/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bioreg.kyushu-u.ac.jp/saibou/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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