巨大分泌蛋白質リーリンによる、脳のレイヤー構造形成制御の分子機構

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17082007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 服部 光治 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (60272481)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 脳 / タンパク質 / 遺伝子 / プロテアーゼ / 神経細胞 / 精神神経疾患

研究概要

リーリンは脳のレイヤー構造形成に必須の分泌蛋白質であるが、その詳細な機能及び情報伝達機構は不明である。我々は、リーリンのC末端領域が、リーリン受容体とリーリンの間の相互作用を安定化させること、これによりレイヤー構造形成制御に関わることを見出した。また、リーリンを特異的に分解する酵素の同定に成功した。最後に、リーリンがいつ・どの細胞に受容されるのかについて解析し大脳・小脳ともに、移動神経細胞の初期からその機能を発揮していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Re-evaluation of protease activity of Reelin. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kohno, T., Hattori, M
  • 雑誌名: Biol. Pharm. Bull. (in press)
• [雑誌論文] Mechanism and significance of specific proteolytic cleavage of Reelin. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kohno, S., Kohno, T., Nakano, Y., Suzuki, K., Ishii, M., Tagami, H., Baba, A., Hattori, M
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 380 ページ: 93-97
• [雑誌論文] Fyn tyrosine kinase regulates the surface expression of GPI-linked ephrin via the modulation of sphingomyelin metabolism. (2009)
  • 著者名/発表者名: Baba, A., Akagi, K., Takayanagi, M., Flanagan, J., Kobayashi, T., Hattori, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284 ページ: 9206-9214
• [雑誌論文] The N-terminal fragment of Reelin is generated after endocytosis and released through the pathway regulated by Rab11. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hibi, T., Hattori, M.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 583 ページ: 299-1303
• [雑誌論文] C-terminal region-dependent change of antibody-binding to the eighth Reelin repeat reflects the signaling activity of Reelin. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kohno, T., Nakano, Y., Kitoh, N., Yagi, H., Kato, K., Baba, A., Hattori, M.
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. 87 ページ: 3043-3053
• [雑誌論文] Downregulation of functional Reelin receptors in projection neurons implys that primary Reelin action occurs at early/pre-migratory stages. (2009)
  • 著者名/発表者名: Uchida, T., Baba, A., Perez-Martinez, F.J., Hibi, T., Miyata, T., Luque, J.M., Nakajima, K., Hattori, M.
  • 雑誌名: J. Neurosci 29 ページ: 10653-10662
• [雑誌論文] Splicing variations in the ligand binding domain of ApoER2 results in functional differences in the binding properties to Reelin. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hibi, T., Mizutani, M., Baba, A., Hattori, M.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 63 ページ: 251-258
• [雑誌論文] Novel affinity tag system using structurally defined antibody-tag interaction: application to single-step protein purification. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nogi, T., Sangawa, T., Tabata, S., Nagae, M., Tamura-Kawakami, K., Beppu, A., Hattori, M., Yasui, N., Takagi, J.
  • 雑誌名: Protein Sci. 17 ページ: 2120-2126
• [雑誌論文] Structure of a receptor-binding fragment of Reelin and mutational analysis reveal a recognition mechanism similar to endocytic receptors. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasui, N., Nogi, T., Kitao, T., Nakano, Y., Hattori, M., Takagi, J.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 ページ: 9988-9993
• [雑誌論文] The extremely conserved C-terminal region of Reelin is not necessary for secretion but is required for efficient activation of downstream signaling. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakano, Y., Kohno, T., Hibi, T., Kohno, S., Baba, A., Mikoshiba, K., Nakajima, K., Hattori, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 20544-20552
• [雑誌論文] Structure of a signaling- competent Reelin fragment revealed by X-ray crystallography and electron tomography. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nogi, T., Yasui, N., Hattori, M., Iwasaki, K., Takagi, J.
  • 雑誌名: EMBO J. 25 ページ: 3675-3683
• [学会発表] リーリンは移動初期の神経細胞を標的とする (2009)
  • 著者名/発表者名: 馬場敦、内田貴之、日比輝正、服部光治
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会大会
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] ノックインマウスを用いたリーリンC末端領域の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪野英幸、中野良美、馬場敦、河野孝夫、高柳麻衣、服部光治
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会大会
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] リーリンの特異的切断機構、及び意義の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健太、河野志織、河野孝夫、服部光治
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会大会
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] リーリンのC末端領域内での切断はリーリンと神経細胞膜との相互作用を調節する (2009)
  • 著者名/発表者名: 高柳麻衣、馬場敦、河野孝夫、服部光治
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会大会
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] 脳形成に必須な分泌蛋白質の (2009)
  • 著者名/発表者名: 五味宏樹、河野孝夫、服部光治
  • 学会等名: リーリンn末端領域の機能解明バイオファーマフォーラム2009
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] 神経細胞層構造の形成と維持における (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪野英幸、中野良美、日比輝正、河野孝夫、服部光治
  • 学会等名: リーリンC末端領域の機能バイオファーマフォーラム2009
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] Downregulation of Functional Reelin Receptors in Projection Neurons Implies That Primary Reelin Action Occurs at Early/Premigratory Stages. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mitsuharu Hattori, Takayuki Uchida, Atsuhi Baba, Takao Kohno, Terumasa Hibi.
  • 学会等名: Construction and reconstruction of brain
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] Cleavage of Reelin within C-terminal region by proprotein convertase modulates its interaction with the neuronal cell membrane. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takao Kohno, Atsushi Baba, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: 第32回日本神経科学会大会
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Function of the C-terminal region of Reelin: a knock-in study. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Banno, Yoshimi Nakano, Atsushi Baba, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: 第32回日本神経科学会大会
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Localization and function of sphingomyelin synthase isoforms in neurons. (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Baba, Kennichi Oshima, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: 4th International Conference on Phospholipase A2 and lipid mediators
  • 年月日: 2009-05-27
• [学会発表] 神経細胞におけるスフィンゴミエリン合成酵素の局在及び機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大島健一、高柳麻衣、酒井秀行、服部光治
  • 学会等名: BMB2008
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] リーリン受容体ApoER2の二つのスプライシングバリアントにおける機能的差異 (2008)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正、服部光治
  • 学会等名: BMB2008
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] 難読症関連遺伝子kia a0319は神経突起の異常な分岐を誘導する (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井萌、松田幸江、馬場敦、鈴木健裕、堂前直、服部光治
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] Fynの酵素活性は細胞膜上におけるEphrin-Aの量を調節する (2008)
  • 著者名/発表者名: 馬場敦、赤木浩士郎、服部光治
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] リーリンとアルカリフォスファターゼの融合タンパク質を用いた、リーリン受容体の機能的発現部位の決定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内田貴之、馬場敦、宮田卓樹、仲嶋一範、服部光治
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] リーリンDC-FLAGノックインマウスの表現型解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野良美、河野孝夫、日比輝正、馬場敦、仲嶋一範、御子柴克彦、服部光治
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] 脳の層構造形成を司る分泌蛋白質リーリンの新規分解機構と、その生理的意義の解明 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河野孝夫、服部光治
  • 学会等名: 第56回日本薬学会東海支部大会
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] リーリン受容体ApoER2スプライシングバリアントに対するリーリンの結合能の差異 (2008)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正, 水谷真人, 馬場敦, 服部光治
  • 学会等名: 第56回日本薬学会東海支部大会
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] 神経細胞におけるスフィンゴミエリン合成酵素の局在制御機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大島健一、酒井秀行、服部光治
  • 学会等名: 第56回日本薬学会東海支部大会
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] Regulated expression and downregulation of functional Reelin receptors indicates compelx action of Reelin during brain development. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Uchida, Atsushi Baba, Terumasa Hibi, Takaki Miyata, Kazunori Nakajima, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: Cortical Development Meeting 2008
  • 年月日: 2008-05-23
• [学会発表] Function of the highly conserved C-terminal Region of Reelin: A knock-in study. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Nakano, Terumasa Hibi, Takao Kohno, Atsushi Baba, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: Cortical Development Meeting 2008
  • 年月日: 2008-05-23
• [学会発表] here Does Reelin Work? Localization of Functional Reelin Receptors in the Developing Mouse Brain as Revealed by Reelin-Alkaline Phosphatase Fusion Probe. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Uchida, Terumasa Hibi, Takaki Miyata, Kazunori Nakajima, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: CDB Symposium 2008 "Turning Neurons into a Nervous System"
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] Functions of The Highly Conserved C-terminal Region of Reelin and Its Regulation by Proteolysis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Nakano, Takao Kohno, Terumasa Hibi, Kazunori Nakajima, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: CDB Symposium 2008 "Turning Neurons into a Nervous System"
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] Fyn酵素活性によるephrin-A機能制御解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 赤木浩士郎、服部光治
  • 学会等名: BMB2007
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] 脳形成に必須な分泌蛋白質リーリンの特異的な切断に関与するプロテアーゼの解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河野志織、河野孝夫、服部光治
  • 学会等名: BMB2007
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] 難読症関連遺伝子産物KIAA0319の神経細胞における機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松田幸江、石井萌、馬場敦、服部光治
  • 学会等名: BMB2007
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] リーリンはエンドサイトーシス後にプロセシングを受け、N末側断片が細胞外に放出される (2007)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正, 服部光治
  • 学会等名: BMB2007
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] 脳形成を司る分泌蛋白質リーリンの新規分解機構と、その生理的意義の解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河野孝夫、鬼頭典子、中野良美、馬場 敦、服部光治
  • 学会等名: BMB2007
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] The extremely conserved C-terminal region of Reelin is not necessary for secretion but is required of downstream signaling. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Nakano, Takao Kohno, Terumasa Hibi, Shiori Kohno, Atsushi Baba, Katsuhiko Mikoshiba, Kazunori Nakajima, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: Neuroscience2007
  • 年月日: 2007-11-03
• [学会発表] Localization of functional Reelin receptors as revealed by Alkaline Phosphatase-Reelin fusion protein. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Uchida, Atsushi Baba, Takaki Miyata, Kazunori Nakajima, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: Neuroscience2007
  • 年月日: 2007-11-03
• [学会発表] Localization of functional Reelin receptors as revealed by Alkaline Phosphatase-Reelin fusion protein. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Uchida, Atsushi Baba, Takaki Miyata, Kazunori Nakajima, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会・第50回日本神経化学学会大会・第17回日本神経回路学会大会合同大会
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] 脳形成に必須の分泌タンパク質リーリンの分泌と機能における、C末端領域の機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中野良美、河野志織、馬場敦、御子柴克彦、仲嶋一範、服部光治
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会・第50回日本神経化学学会大会・第17回日本神経回路学会大会合同大会
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] リーリンとアルカリフォスファターゼの融合タンパク質を用いたリーリン受容体の機能的発現部位の決定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 内田貴之、馬場敦、宮田卓樹、仲嶋一範、服部光治
  • 学会等名: 第53回日本薬学会東海支部大会
  • 年月日: 2007-07-07
• [学会発表] リーリンとアルカリフォスファターゼの融合タンパク質を用いたリーリンの機能的受容体の決定 (2006)
  • 著者名/発表者名: 内田貴之、日比輝正、馬場敦、宮田卓樹、仲嶋一範、服部光治
  • 学会等名: 平成18年度神経発生討論会
  • 年月日: 2006-12-20
• [学会発表] 脳形成に必須の分泌タンパク質リーリンの分泌と機能における、C末端領域の機能解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中野良美、河野志織、馬場敦、仲嶋一範、服部光治
  • 学会等名: 平成18年度神経発生討論会
  • 年月日: 2006-12-20
• [学会発表] 脳形成に必須の分泌蛋白質リーリンのC末端領域依存的な構造変化 (2006)
  • 著者名/発表者名: 河野孝夫、中野良美, 日比輝正、服部光治
  • 学会等名: 平成18年度神経発生討論会
  • 年月日: 2006-12-20
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素の神経細胞における機能 (2006)
  • 著者名/発表者名: 酒井秀行、馬場敦、服部光治
  • 学会等名: 日本分子生物学会2006
  • 発表場所: フォーラム
  • 年月日: 2006-12-07
• [学会発表] リーリンとアルカリフォスファターゼの融合タンパク質を用いたリーリンの機能的受容体の決定 (2006)
  • 著者名/発表者名: 内田貴之、日比輝正、馬場敦、宮田卓樹、仲嶋一範、服部光治
  • 学会等名: 日本分子生物学会2006
  • 発表場所: フォーラム
  • 年月日: 2006-12-07
• [学会発表] 脳形成に必須の分泌タンパク質リーリンの分泌と機能における、C末端領域の機能解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中野良美、河野志織、馬場敦、仲嶋一範、服部光治
  • 学会等名: 日本分子生物学会2006
  • 発表場所: フォーラム
  • 年月日: 2006-12-07
• [学会発表] 脳形成に必須の分泌蛋白質リーリンのC末端領域依存的な構造変化 (2006)
  • 著者名/発表者名: 河野孝夫, 中野良美, 馬場敦, 服部光治
  • 学会等名: 日本分子生物学会2006
  • 発表場所: フォーラム
  • 年月日: 2006-12-07
• [学会発表] 脳形成に必須の分泌タンパク質リーリンのC末端領域依存的な構造変化 (2006)
  • 著者名/発表者名: 河野孝夫、中野良美、服部光治
  • 学会等名: 第52会日本薬学会東海支部大会
  • 年月日: 2006-07-01
• [学会発表] PAFアセチルヒドロラーゼI型触媒サブユニットの神経細胞における機能解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 赤木浩士郎、服部光治
  • 学会等名: 第52回日本薬学会東海支部大会
  • 年月日: 2006-07-01
• [学会発表] 脳形成に必須の分泌蛋白質リーリンの特異的分解に関する解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 河野志織、河野孝夫、服部光治
  • 学会等名: 第52回日本薬学会東海支部大会
  • 年月日: 2006-07-01
• [学会発表] The C-terminal domain of Reelin is not necessary for secretion but is involved in activation of its downstream signaling. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Nakano, Shiori Kohno, Atsushi Baba, Kazunori Nakajima, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • 年月日: 2006-06-20
• [学会発表] Localization of functional Reelin receptors as revealed by Alkaline Phosphatase-Reelin fusion protei (2006)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Uchida, Terumasa HIbi, Atsushi Baba, Takai MIyata, Kazunori Nakajima, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • 年月日: 2006-06-20
• [学会発表] 脳形成に必須な分泌タンパク質リーリンの抗体反応性はC末端領域依存的に変化する (2006)
  • 著者名/発表者名: 河野孝夫, 中野良美, 日比輝正, 馬場敦、服部光治
  • 学会等名: 日本薬学会126年会
  • 年月日: 2006-03-28
• [学会発表] 脳形成に必須な分泌タンパク質リーリンの膜親和性についての解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 馬場敦, 小林久美子, 内田貴之, 服部光治
  • 学会等名: 日本薬学会第126年会
  • 年月日: 2006-03-28
• [学会発表] The C-terminal domain of Reelin is not necessary for secretion but is involved in activation of downstream signaling (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Nakano, Takayuki Uchida, Shiori Kohno, Atsushi Baba, Mitsuharu Hattori
  • 学会等名: University School of Medicine International Symposium, Dynamics of Cortical Development and Neuronal Migration
  • 年月日: 2006-01-30