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2016 年度 実績報告書

Strip-Hippoシグナル経路を軸とした神経シナプス制御の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 15H04375
研究機関広島大学

研究代表者

千原 崇裕  広島大学, 理学研究科, 教授 (00431891)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード神経 / シナプス / 遺伝学 / Hippo / ショウジョウバエ
研究実績の概要

ガン抑制効果をもつHippo シグナル経路は、細胞増殖、細胞死、細胞分化を制御する。これまでHippo シグナル経路は、細胞増殖との関係について盛んに研究されてきたが、細胞分裂後の細胞、特に神経細胞における機能に関しては殆ど研究が進んでいない。一方、私は、神経細胞の形態形成を研究する過程で、「進化的に保存された分子Strip」を独自に単離・解析してきた(N atCommun 5, 5180, 2014)。その過程で、「Strip がHippo シグナル経路の活性を調節し、神経シナプス形成を制御すること」を見出してきた。よって本研究では、この研究成果を更に発展させる目的で、ショウジョウバエの遺伝学、ゲノム編集技術、光遺伝学的手法などを最大限に駆使し、生体内における「Strip-Hippo シグナル経路を軸とした神経シナプス制御の分子基盤解明」を目指した。
平成28年度は、これまでに得られた結果を整理・検証して、それら結果を研究論文として公表することができた(Cell Rep16: 2289-97, 2016)。本論文では、Strip-Hippoシグナルが細胞内アクチン骨格系を制御する事で、シナプス構造と機能を制御することを示している。さらに平成27年度に行った遺伝学的スクリーニングによって得られた「神経系でStrip-Hippoシグナルと相互作用する因子」に関しても実験を進めた。その結果、一種のアミノ酸トランスポーターが神経系におけるStrip-Hippoシグナルと強く遺伝学的相互作用を示すことを見出した。今後は、このアミノ酸トランスポーターを軸に、どのようにして神経系におけるStrip-Hippoシグナルが制御されているかを解析する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでの研究結果を論文として発表できている(Cell Rep 16: 2289-97, 2016)。その結果を更に展開するための遺伝学的スクリーニングも予想通りに進んでおり、事実、Strip-Hippoシグナルと強く相互作用するアミノ酸トランスポーターの同定に成功している。研究計画書に記載した事項に関して概ね予定通りに進んでいる。

今後の研究の推進方策

今後は、同定したアミノ酸トランスポーターを軸に、個体の栄養状態、飼育環境と神経系におけるStrip-Hippoシグナル経路の関係を明らかにする。また、神経機能を個体レベルで解析するために、新たに様々な行動アッセイ系(概日リズム、生得的誘因行動、活動量など)も取り入れて「神経系におけるStrip-Hippoシグナル経路の生理機能」を体型的に理解していく。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件)

  • [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      スタンフォード大学
  • [国際共同研究] クアラルンプール病因(マレーシア)

    • 国名
      マレーシア
    • 外国機関名
      クアラルンプール病因
  • [国際共同研究] テルアビブ大学(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      テルアビブ大学
  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マックスプランク研究所
  • [雑誌論文] The Strip-Hippo Pathway Regulates Synaptic Terminal Formation by Modulating Actin Organization at the Drosophila Neuromuscular Synapses.2016

    • 著者名/発表者名
      Sakuma C, Saito Y, Umehara T, Kamimura K, Maeda N, Mosca TJ, Miura M, Chihara T.
    • 雑誌名

      Cell Rep

      巻: 16 ページ: 2289-2297

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2016.07.066

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Biallelic TBCD Mutations Cause Early-Onset Neurodegenerative Encephalopathy.2016

    • 著者名/発表者名
      Miyake N, Fukai R, Ohba C, Chihara T, Miura M.(他27名)Matsumoto N.
    • 雑誌名

      Am J Hum Genet

      巻: 99 ページ: 950-961

    • DOI

      10.1016/j.ajhg.2016.08.005

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis-linked Mutations in Profilin 1 Exacerbate TDP-43-induced Degeneration in the Retina of Drosophila melanogaster through an Increase in the Cytoplasmic Localization of TDP-43.2016

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Hashimoto T, Matsumoto T, Ihara R, Chihara T, Miura M, Wakabayashi T, Iwatsubo T.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 291 ページ: 23464-23476

    • DOI

      10.1074/jbc.M116.729152

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Function of pioneer neurons specified by the basic helix-loop-helix transcription factor atonal in neural development.2016

    • 著者名/発表者名
      Okumura M, Chihara T.
    • 雑誌名

      Neural Regen Res

      巻: 11 ページ: 1394-1395

    • DOI

      10.4103/1673-5374.191201

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-10-07  

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