歯状回神経細胞の発達における知的障害・精神疾患関連Rhoシグナル伝達系の機能解明

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08264
• 研究機関: 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所
• 研究代表者: 伊東 秀記 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 分子病態研究部, 室長 (40311443)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 発達障害 / 海馬 / Rac1

研究実績の概要

X連鎖知的障害関連分子connector enhancer of kinase suppressor of Ras2 (CNK2)は、シナプス分子であるPSD95、低分子量Gタンパク質Rac1を不活性化するGTPase活性化因子 (GAP)であるARHGAP39、Rac1を活性化するグアニンヌクレオチド交換因子（GEF)であるARHGEF7などの様々な分子と結合するスキャホールド分子として知られている。神経系組織におけるCNK2の機能としては、初代培養神経細胞の樹状突起形成やスパイン形成を制御していることが報告されているが、不明な点が多い。私共は、昨年度までの解析によって、低分子量Gタンパク質Rac1、Rac3およびCdc42が、新生仔マウス脳における歯状回顆粒細胞の発達を制御していることを明らかにした。今年度は、Racシグナル伝達経路のスキャホールド分子であるCNK2のマウス脳における性状機能解析を行った。胎生期から生後発達期における、マウス脳の発達に伴うCNK2の発現変化をウェスタンブロットにより解析したところ、胎生期における発現は低かったが、生後3日から15日頃に急激に増加していた。また、成獣マウス脳での発現を同様に観察したところ、大脳皮質と海馬で発現が高いことがわかった。免疫組織化学法によって、マウス脳組織におけるCNK2の発現分布を解析したところ、大脳皮質や海馬の神経細胞で発現が見られた。神経細胞での局在を詳しく調べたところ、生後0日では核と細胞質で発現が見られたのに対し、生後30日では主に細胞質で発現していた。これらのことから、CNK2は、大脳皮質や海馬における神経細胞の発達過程において重要な役割を果たしていると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Role of Per3, a circadian clock gene, in embryonic development of mouse cerebral cortex. (2019)
  • 著者名/発表者名: Noda M, Iwamoto I, Tabata H, Yamagata T, Ito H, Nagata K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 9 ページ: 5874
  • DOI: 10.1038/s41598-019-42390-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MYCN de novo gain-of-function mutation in a patient with a novel megalencephaly syndrome. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato K, Miya F, Hamada N, Negishi Y, Narumi-Kishimoto Y, Ozawa H, Ito H, Hori I, Hattori A, Okamoto N, Kato M, Tsunoda T, Kanemura Y, Kosaki K, Takahashi Y, Nagata KI, Saitoh S.
  • 雑誌名: J Med Genet. 巻: 56 ページ: 388-395
  • DOI: 10.1136/jmedgenet-2018-105487
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rho family GTPases, Rac and Cdc42, control the localization of neonatal dentate granule cells during brain development. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ito H, Morishita R, Mizuno M, Tabata H, Nagata K.
  • 雑誌名: Hippocampus. 巻: 29 ページ: 569-578
  • DOI: 10.1002/hipo.23047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression analyses of POGZ, a responsible gene for neurodevelopmental disorders, during mouse brain development. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ibaraki K, Hamada N, Iwamoto I, Ito H, Kawamura N, Morishita R, Tabata H, Nagata KI.
  • 雑誌名: Dev Neurosci. 巻: 41 ページ: 139-148
  • DOI: 10.1159/000502128
  • 査読あり
• [学会発表] 海馬歯状回顆粒細胞の発達におけるRacとCdc42の機能． (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊東秀記，森下理香，水野 誠，田畑秀典，永田浩一
  • 学会等名: NEURO2019
• [学会発表] 海馬歯状回の発達におけるRacとCdc42の機能． (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊東秀記，森下理香，田畑秀典，永田浩一
  • 学会等名: 日本生化学会大会
• [備考] 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所
  • URL: https://www.pref.aichi.jp/addc/eachfacility/hattatsu/index.html