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2019 年度 実績報告書

脳の形成と機能に重要な分泌タンパク質リーリンの機能解明と、その創薬への応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H03985
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, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (60272481)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード脳 / 精神疾患 / 神経発達 / リーリン / プロテアーゼ
研究実績の概要

神経回路網の正常な形成と維持は脳機能発現の礎であり、リーリンはこれらに必須の巨大分泌タンパク質である。近年リーリンの「機能低下」が様々な精神神経疾患の発症や増悪化に寄与することが判ってきた。しかし、リーリンの機能低下と疾患発症をつなぐ分子メカニズムの全貌は未解明であり、リーリン機能低下に対抗する方策も存在しなかった。本年度には以下の知見を得た。
リーリンのC末端領域が下流情報伝達系の活性化に重要であるこは以前に見出した。リーリンC末端領域だけを欠損するノックイン(ΔC-KI)マウスではDab1リン酸化量が顕著に低下しており、大脳の樹状突起や層構造に異常が観察された。また、このマウスは、多動・不安様行動の減少・作業記憶能力の低下など、統合失調症様の症状を示し、リーリン機能低下によるヒトの疾患の一部を再現していることが判った。
リーリンが特異的な分解により不活化されることを見いだし、この反応を担う酵素として分泌型プロテアーゼADAMTS-3を同定した。ADAMTS-3と類縁分子のADAMTS-2にもリーリン分解活性があり、生後脳では一定の寄与があることを見いだした。さらに成体におけるADAMTS-3阻害の効果を解明するため、薬物誘導的にADAMTS-3を欠損する条件的欠損(ADAMTS-3 cKO)マウス、および、リーリンの分解部位に変異(Pro→Asp)を導入した、非切断型リーリンノックインマウス(リーリンPD-KIマウス)を作製した。これらのマウスの解析から、脳の形成におけるリーリン分解の新たな機能も見いだした。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Expression and Preparation of Recombinant Reelin and ADAMTS-3 Proteins.2020

    • 著者名/発表者名
      Kohno et al.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2043 ページ: 93-104

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9698-8_8.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assay for Reelin-Cleaving Activity of ADAMTS and Detection of Reelin and Its Fragments in the Brain.2020

    • 著者名/発表者名
      Ogino et al.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2043 ページ: 105-111

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9698-8_9.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs 2 cleaves and inactivates Reelin in the postnatal cerebral cortex and hippocampus, but not in the cerebellum.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamakage et al.
    • 雑誌名

      Mol Cell Neurosci.

      巻: 100 ページ: 103401

    • DOI

      10.1016/j.mcn.2019.103401.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological significance of proteolytic processing of Reelin revealed by cleavage-resistant Reelin knock-in mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Okugawa et al.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 10 ページ: 4471

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61380-w.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differential binding of anti-Reelin monoclonal antibodies reveals the characteristics of Reelin protein under various conditions.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishii et al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 514 ページ: 815-820

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.05.005.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semaphorin 6A?Plexin A2/A4 Interactions with Radial Glia Regulate Migration Termination of Superficial Layer Cortical Neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Hatanaka Yumiko、Kawasaki Takahiko、Abe Takaya、Shioi Go、Kohno Takao、Hattori Mitsuharu、Sakakibara Akira、Kawaguchi Yasuo、Hirata Tatsumi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 21 ページ: 359~374

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.10.034

    • 査読あり
  • [学会発表] 成熟マウスの前頭前皮質におけるReelin シグナルの活性化がMK801 誘発性行動障害に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      澤幡雅仁、浅野裕樹、永井拓、河野孝夫、鍋島俊隆、服部光治、山田清文
    • 学会等名
      第136回 日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] シナプス形成と可塑性におけるリーリン機能とその制御機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      石塚 拓巳、大石 久史、服部 光治
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] 分解抵抗型リーリンノックインマウスを用いた、海馬におけるリーリン分解の生理的意義の解明2020

    • 著者名/発表者名
      重信 奉文、奥川 英介、河野 孝夫、大石 久史、服部 光治
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] 生物発光イメージングを用いたリーリンの分泌機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      中尾洋介、横川慧、河野孝夫、鈴木崇弘、服部光治
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Systematic analysis of brain pH and lactate levels in animal models: relationships and implications for behavioral outcomes2019

    • 著者名/発表者名
      Hideo Hagihara, et al.
    • 学会等名
      21st Annual Meeting of the International Behavioural and Neural Genetics Society
    • 国際学会
  • [学会発表] 分泌タンパク質リーリンによる海馬形成制御機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      石井圭介、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第83回日本生化学会中部支部例会
  • [学会発表] 分泌タンパク質リーリンは脳でオリゴデンドロサイト前駆細胞の数と配置に影響を与える2019

    • 著者名/発表者名
      荻野ひまり、中島鼓美、鳥内皐暉、青山峰芳、服部光治
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学大会(Neuro2019)
  • [学会発表] 長鎖ノンコーディングRNAであるGomafuの核内繋留機構におけるSF3b2の寄与の解明2019

    • 著者名/発表者名
      上原理加、梅本銀河、中川真一、吉田稔、服部光治、築地仁美 Rika Uehara, Ginga Umemoto, Shinichi Nakagawa, Minoru Yoshida, Mitsuharu Hattori, Hitomi Tsuiji
    • 学会等名
      第21回日本RNA学会年会
  • [学会発表] 分解抵抗型リーリン発現マウスにおける海馬層構造異常の原因解明2019

    • 著者名/発表者名
      重信奉文、奥側英介、河野孝夫、大石久史、服部光治
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部総会・大会
  • [学会発表] RNA干渉法を利用した脳内リーリンシグナルを増強させる手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      常浦祐未、北川佳奈子、高瀬冴子、澤幡雅仁、伊藤教道、河野孝夫、服部光治、永井拓、山田清文
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学大会(Neuro2019)
  • [学会発表] Reelinの前頭前皮質内投与がMK801誘発性行動障害およびc-Fos発現に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      澤幡雅仁、浅野裕樹、河野孝夫、服部光治、永井拓、山田清文
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学大会(Neuro2019)
  • [学会発表] 脳におけるリン脂質フリッパーゼの機能の解明2019

    • 著者名/発表者名
      大嶋智葉、中島鼓美、大石久史、服部光治 Tomoha Ohshima, Tsuzumi Nakajima, Hisashi Oishi, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      NCUライフサイエンスリトリート2019
  • [学会発表] 海馬形成における分泌タンパク質リーリンの機能解明2019

    • 著者名/発表者名
      石井圭介、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2019
  • [学会発表] 神経細胞における特定の脂肪酸の生理的意義2019

    • 著者名/発表者名
      興梠勝成、水上智晴、河野孝夫、服部光治 Katsunari Korogi, Tomoharu Mizukami, Takao Kohno, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2019
  • [学会発表] リーリンは発生後期における海馬形成を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      石井圭介、河野孝夫、服部光治 Keisuke Ishii, Takao Kohno, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] 脳におけるリン脂質フリッパーゼの機能の解明2019

    • 著者名/発表者名
      大嶋智葉、中島鼓美、大石久史、服部光治 Tomoha Ohshima, Tsuzumi Nakajima, Hisashi Oishi, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] 神経細胞における特定の脂肪酸の生理的意義2019

    • 著者名/発表者名
      興梠勝成、水上智晴、河野孝夫、服部光治 Katsunari Korogi, Tomoharu Mizukami, Takao Kohno, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] 長鎖ノンコーディングRNAであるGomafuの核内繋留機構におけるSF3b2の寄与の解明2019

    • 著者名/発表者名
      上原理加、梅本銀河、中川真一、吉田稔、服部光治、築地仁美 Rika Uehara, Ginga Umemoto, Shinichi Nakagawa, Minoru Yoshida, Mitsuharu Hattori, Hitomi Tsuiji
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] 分泌タンパク質リーリンの切断を担う酵素ADAMTS-3の構造解析に向けた精製及び安定化の検討2019

    • 著者名/発表者名
      森由紀子、中尾洋介、河野孝夫、服部光治 Yukiko Mori, Yousuke Nakao, Takao Kohno, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] リーリンはオリゴデンドロサイト前駆細胞の数及び配置を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      中島鼓美、荻野ひまり、鳥内皐暉、青山峰芳、服部光治
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] 大脳皮質形成におけるリーリンの機能制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] Reelin regulates the positioning of late-born neurons during hippocampal development2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ishii, Takao Kohno, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      Society for Neuroscience (SFN) 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 成熟マウスにおけるReelinの前頭前皮質内微量投与がMK801誘発性行動障害及びcFos発現に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      澤幡雅仁、浅野裕樹、永井拓、河野孝夫、鍋島俊隆、服部光治、山田清文
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2019
  • [学会発表] 神経細胞におけるリン脂質フリッパーゼの機能の解明2019

    • 著者名/発表者名
      大嶋智葉、中島鼓美、大石久史、服部光治 Tomoha Ohshima, Tsuzumi Nakajima, Hisashi Oishi, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 神経細胞における特定の脂肪酸の意義2019

    • 著者名/発表者名
      興梠 勝成 , 水上 智晴 , 河野 孝夫 , 関 仁望 , 仁子 陽輔 , 服部 光治
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会

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公開日: 2021-01-27  

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