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2018 年度 実績報告書

PTPδを介したSema3A情報伝達と樹状突起発達制御

研究課題

研究課題/領域番号 16K07062
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

中村 史雄  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (10262023)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード樹状突起 / Sema3A / PTPδ / チロシンリン酸化 / SIRPα / Fyn / CRMP1
研究実績の概要

大脳皮質錐体細胞におけるSema3A依存性の基底樹状突起形成に受容体型チロシンホスファターゼPTPδが関わることを報告した。またPTPδはチロシンキナーゼFynのC末端のY527を脱リン酸化して活性化することを見いだした。変異マウス脳皮質の表現型解析からSema3A,PTPδ, Fynが連関して樹状突起形成を促進することを明らかにした(J Neurosci 37:7125-7139 (2017))。
SIRPαをPTPδの脱リン酸化基質として見いだした。SIRPαのチロシンリン酸化pY501に対する特異抗体を用いて野生型、PTPノックアウトマウス脳の免疫染色を行った。リン酸化SIRPαは嗅球、Rostral Migratiory Stream(RMS)、錐体路に多く局在した。これらのシグナルはホモ体で増加した。脊髄後根神経節(DRG)において SIRPαのRNAi ノックダウンはSema3Aの退縮応答を阻害した。次にSIRPαのリン酸化チロシン残基を全てPheあるいはGluに置換した変異体をDRGに導入した。しかしいずれの変異体もSema3A応答を阻害しなかった。一方、SIRPαの細胞内領域を短縮した変異体はSema3A応答を阻害した。SIRPαはDRGにおいてチロシンリン酸化/脱酸化以外の機構でSema3A情報伝達に関与すると考えられた。
Sema3A下流シグナルのCRMP1はFynによりY504をチロシンリン酸化される。Y504をPheに置換したCRMP1(Y504F)はDRGのSema3A退縮応答を阻害した。さらにCRMP1(Y504F)の過剰発現は皮質錐体細胞の基底樹状突起発達を阻害した。CRMP1はY504のリン酸化修飾を介してSema3Aの情報を伝達すると考えられた。
PTPδ変異マウスにおいて小脳登上線維の退縮を見いだし、現在解析を進めている。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Proteome and behavioral alterations in phosphorylation-deficient mutant Collapsin Response Mediator Protein2 knock-in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Haruko、Takahashi-Jitsuki Aoi、Makihara Hiroko、Asano Tetsuya、Kimura Yayoi、Nakabayashi Jun、Yamashita Naoya、Kawamoto Yuko、Nakamura Fumio、Ohshima Toshio、Hirano Hisashi、Tanaka Fumiaki、Goshima Yoshio
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 119 ページ: 207~217

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2018.04.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Label-free and spectral-analysis-free detection of neuropsychiatric disease biomarkers using an ion-sensitive GaInAsP nanolaser biosensor2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Keisuke、Nomoto Munetaka、Nakamura Fumio、Hachuda Shoji、Sakata Akihiro、Watanabe Takumi、Goshima Yoshio、Baba Toshihiko
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 117 ページ: 161~167

    • DOI

      10.1016/j.bios.2018.05.059

    • 査読あり
  • [学会発表] CRMP1 phosphorylation at tyrosine 504 participates in Sema3A- signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kawashima, Yoshio Goshima, Fumio Nakamura.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Meeting "MOLECULAR MECHANISMS OF NEURONAL CONNECTIVITY"
    • 国際学会
  • [学会発表] Protein tyrosine phosphatase d mediates Semaphorin-3A-induced dendritic growth of cortical pyramidal neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Fumio Nakamura
    • 学会等名
      Workshop on Frontiers in Phosphatase Research and Drug Discovery (ICPP13)
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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