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2011 年度 実績報告書

脳における神経細胞層構造の、「形成」と「維持」を制御する分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 22390016
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)

キーワード脳 / 発生 / 細胞移動 / リーリン / 変異マウス / プロテオリシス
研究概要

リーリンC末端領域を欠損するノックインマウス(DC-KIマウス)を作成した。胎生16日目および生後0日目におけるDC-KIマウスおよび野生型マウス大脳皮質の層構造を、層特異マーカーを用いた免疫染色により解析した。2-5層マーカーであるBrn1、および6層マーカーであるTbr1で、2-4層マーカーであるCux1で染色した結果、明らかな異常は見られなかった。すなわち、リーリンの機能低下は、胎生期においては、大きな異常を引き起こすことはないと考えられた。一方生後7日目では、DC-KIマウスでは野生型マウスに比べ辺縁層が狭くなっていることを見出した。またDC-KIマウスでは4層付近にクラスター化した細胞がみられた。これらの細胞はCux1及びCtip2陰性であった。辺縁層が狭くなること、クラスター化した細胞がみられることは領域特異的に起こっていた。クラスター化した細胞は核が小さく凝集しておりアポトーシス途中の細胞のようにも思われたが、そうではないことも判明した。
リーリンの分解制御機構を開明するため、リーリン分解酵素の同定を試みた。プロプロテインコンベルターゼ(PC)ファミリー阻害下では活性が検出されないことと、ヘパリンに強い親和性を持つメタロプロテアーゼであることが判明し、ADAMTSファミリーがその有力な候補と考えられた。そこで、このファミリーに属する分子を数種クローニングし、それぞれHEK293T細胞に発現させ、リーリン分解活性を検討した。その結果、少なくともADAMTS-4がリーリンをN-t siteで分解できることを見出した。また、N-t site分解が特定のプロリン残基のC末端側でおきること、および、この残基に変異を導入するともはや分解を受けないことも見出した。さらに、N-t site分解を受けていないリーリンだけを認識するモノクローナル抗体の樹立に成功した。

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

新規遺伝子改変マウスを用いた、生後におけるリーリン機能低下の影響解明はほぼ完了に近づいている。新規プローブを用いたリーリン標的部位の時空間的解明については、リン酸化特異的モノクローナル抗体の樹立が難航しているが、これは織り込み済みである。細胞外環境におけるリーリンの分解(不活化)機構とその生理的意義の解明に関しては、ほぼ順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

計画最終年度であるので、成果を論文化し発表していく。遺伝子改変マウスについてと、リーリン不活化機構については既にその段階にあるが、リーリン標的部位の可視化については現在実験進行中であり、年度前半までにめどをつけたい。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 神経難病の創薬ターゲットとしての巨大分泌タンパク質リーリン2012

    • 著者名/発表者名
      服部光治
    • 雑誌名

      日本薬理学会雑誌

      巻: 139 ページ: 99-102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential localization of sphingomyelin synthase isoforms in neurons regulates sphingomyelin cluster formation2012

    • 著者名/発表者名
      Kidani Y., et al
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 417 ページ: 1014-1017

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2011.12.079

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳の形成におけるリーリンの真の機能は何か?2011

    • 著者名/発表者名
      服部光治
    • 雑誌名

      日本精神神経薬理学会雑誌

      巻: 31 ページ: 262-271

  • [雑誌論文] Functional importance of covalent homodimer of reelin protein linked via its central region2011

    • 著者名/発表者名
      Yasui N., et al
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 286 ページ: 35247-35256

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.242719

    • 査読あり
  • [学会発表] 脳形成に必須な分泌蛋白質リーリンの、新規分解機構とその生理的意義2012

    • 著者名/発表者名
      河野孝夫、土屋綾香、服部光治
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 脳形成に必須な分泌タンパク質リーリンの特異的切断へのADAMTSの関与2012

    • 著者名/発表者名
      森下駿介、久永有紗、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 難読症関連遺伝子KIAA0319の神経細胞突起形成における機能解明2012

    • 著者名/発表者名
      山本恭平、田頭大志、鈴木友美子、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] Mechanism of specific proteolytic cleavage of Reelin2011

    • 著者名/発表者名
      Kidani Y., Koie M., Hisanaga A., Kohno T., Hattori M.
    • 学会等名
      Neviroscience2011-Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington D.C.
    • 年月日
      2011-11-16
  • [学会発表] Interaction between the dyslexia-associated protein KIAA0319 and radixin regulates2011

    • 著者名/発表者名
      Tagashira M., Sugie M., Kidani Y., Kohno T., Hattori M.
    • 学会等名
      Neuroscience2011-Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington D.C.
    • 年月日
      2011-11-16
  • [学会発表] 難読症関連遺伝子産物KIAA0319とEphファミリーとの結合意義の解明2011

    • 著者名/発表者名
      杉江真梨子、深見瑛、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第83会日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] Molecular mechanism of proteolytic cleavage of Reelin2011

    • 著者名/発表者名
      佐々木一友、鈴木健太、鯉江真利、久永有紗、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第83会日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] LPIAT1 deficiency reduces the turnover of arachidonic acid in PI in mouse embryonic fibroblasts and neuronal cells2011

    • 著者名/発表者名
      久保卓也, 井上貴雄, 李賢哲, 佐々木純子, 中崎康子, 服部光治, 佐々木雄彦, 新井洋由
    • 学会等名
      第83会日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] リゾホスファチジルイノシトール特異的脂肪酸転移酵素LPIAT1の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      李賢哲, 井上貴雄, 佐々木純, 中崎康子, 服部光治, 田中史晴, 宇田川理, 河野望, 伊藤俊樹, 小木曽英夫, 田口良, 佐々木雄彦, 新井洋由
    • 学会等名
      第83会日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] タイプ1型イノシトール3リン酸受容体欠損による小脳プルキンエ細胞の発火異常は、ジストニアを引き起こす2011

    • 著者名/発表者名
      久恒智博, 宮本浩行, 廣野守俊, 山口直秀, 菅原健之, 小川直子, 大島登志男, 山田真久, ヘンシュ貴雄, 服部光治, 御子柴克彦
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Proteolytic cleavage of Reelin within its C-terminal region regulates its ability to induce growth cone collapse2011

    • 著者名/発表者名
      Kohno T., Tsuchiya A., Matsumaru S., Takayanagi M., Hattori M.
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] The functions of c-terminal region of Reelin in cerebral cortex : the neuronal layer maintenance and astrocytegenesis2011

    • 著者名/発表者名
      Murakami T., Kohno T., Banno H., Nakano Y., Hattori M.
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] Mechanism of cerebellar development as revealed by Reelin CTR-deficient mouse2011

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K., Banno H., Nakano Y., Kohno T., Hattori M.
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] 脳形成に必須な巨大分泌蛋白質リーリンの特異的分解を担うプロテアーゼに関する解析2011

    • 著者名/発表者名
      河野孝夫、久永有紗、鈴木健太、鯉江真利、服部光治
    • 学会等名
      第16回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2011-08-26
  • [産業財産権] 抗体とその利用2011

    • 発明者名
      服部光治、河野孝夫、鯉江真利、久永有紗
    • 権利者名
      名古屋市立大学
    • 産業財産権番号
      特願2011-179161
    • 出願年月日
      2011-08-18

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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