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生体内での軸索形成機構の解明

公募研究

研究領域神経細胞の多様性と大脳新皮質の構築
研究課題/領域番号 25123705
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

貝淵 弘三  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00169377)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2014年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード神経科学 / 発生・分化
研究実績の概要

神経細胞は高度に極性化した細胞であり、通常1本の軸索と複数の樹状突起を形成する。現在までに、我々を初めとする複数のグループが培養神経細胞の軸索形成を制御する細胞内外のシグナル伝達経路を明らかにしてきた。しかしながら、生体内でどのような細胞内外のシグナルが軸索を決定しているのかについては、未だ不明のままである。本研究課題では、生体内での軸索形成を制御する細胞内外のシグナルネットワークを包括的に明らかにすることを目的とする。
まず、我々は生体内で神経細胞が極性を獲得する過程を可視化したところ、約60%の多極性細胞が始めに軸索を形成し、その後に樹状突起を形成することを明らかにした。さらに、残りの40%の多極性細胞は先に樹状突起を形成し、その後に軸索を形成することが判った。前者では、多極性細胞の未熟な突起が早生まれの神経細胞の軸索に接触することによって、神経突起から軸索への変化を誘導することを見出した。この結果を踏まえ、様々な接着分子の関与を検討したところ、TAG-1の遺伝子発現抑制が生体内の軸索形成を阻害することが判った。さらに、我々はTAG-1依存的な細胞間相互作用が細胞内でSrcファミリーキナーゼLynを介したRac1の活性化を誘導し、軸索伸長を制御していることを明らかにした(Namba et al., Neuron, 2014)。後者においては、多極性細胞の未成熟な突起と放射状グリア細胞との接触により、樹状突起の形成が誘導され、反対側の突起が軸索へと誘導されることを明らかにした。また、この過程に接着因子N-cadherinを介した低分子量GTPase RhoAとRac1の局所的な活性化が関与していることも見出した。これらの結果から、生体においては、これらの二つの分子機序によって神経細胞は適切に極性を形成していることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Extracellular and intracellular signaling for Neuronal Polarity2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Namba, Yasuhiro Funahashi, Shinichi Nakamuta, Chundi Xu, Tetsuya Takano and Kozo Kaibuchi
    • 雑誌名

      Physiological Reviews

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neuronal polarization in vivo: Growing in a complex environment.2014

    • 著者名/発表者名
      Funahashi, Y., Namba, T., Nakamuta, S., and Kaibuchi, K.
    • 雑誌名

      Current opinion in neurobiology

      巻: 27 ページ: 215-223

    • DOI

      10.1016/j.conb.2014.04.009

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pioneering Axons Regulate Neuronal Polarization in the Developing Cerebral Cortex.2014

    • 著者名/発表者名
      Namba T, Kibe Y, Funahashi Y, Nakamuta S, Takano T, Ueno T, Shimada A, Kozawa S, Okamoto M, Shimoda Y, Oda K, Wada Y, Masuda T, Sakakibara A, Igarashi M, Miyata T, F-S Catherine, Takeuchi K, Kaibuchi K.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 81(4) 号: 4 ページ: 814-829

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2013.12.015

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ERK2-mediated phosphorylation of Par3 regulates neuronal polarization.2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Funahashi, Takashi Namba, Shin Fujisue, Norimichi Itoh, Shinichi Nakamuta, Katsuhiro Kato, Akiko Shimada, Chundi Xu, Wei Shan, Tomoki Nishioka, Kozo Kaibuchi
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 33 号: 33 ページ: 13270-13285

    • DOI

      10.1523/jneurosci.4210-12.2013

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Neuronal polarization in vivo: growing in a complex environment2015

    • 著者名/発表者名
      Kozo Kaibuchi
    • 学会等名
      Emerging concepts of the neuronal cytoskeleton (w15-46)
    • 発表場所
      Puerto Varas, Chile
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neuronal polarity in vitro and in vivo

    • 著者名/発表者名
      Kaibuchi K
    • 学会等名
      International Symposium Neocortical Organization 2
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター (岡崎市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neuronal polarity in vitro and in vivo

    • 著者名/発表者名
      Kaibuchi K
    • 学会等名
      ASCB2013
    • 発表場所
      New orleans, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] Dept of Cell Pharmacology

    • URL

      http://www.med.nagoya-u.ac.jp/Yakuri/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Dept of Cell Pharmacology

    • URL

      http://www.med.nagoya-u.ac.jp/Yakuri/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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