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2023 年度 実施状況報告書

時空間特異的な樹状突起発達メカニズムとその病態における意義

研究課題

研究課題/領域番号 23K06119
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

河野 孝夫  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70581742)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワード大脳皮質 / 神経細胞移動 / モータータンパク質 / 樹状突起
研究実績の概要

大脳皮質は6層の構造からなり、胎生期に生まれた神経細胞が移動し、適切な場所に配置されることで形づくられる。大脳皮質層構造の異常は統合失調症やてんかんなどの発症に寄与すると考えられている。そのため、層構造がどのようにつくられるかを明らかにすることは、精神神経疾患の理解や診断に重要である。これまでに申請者は、分泌タンパク質リーリンが新規受容体ニューロピリン1との結合を介して、特に生後の浅層形成を制御することを明らかにした。しかし、その詳細な分子メカニズムは未解明である。
申請者は、浅層神経細胞に高発現する分子として、モータータンパク質の一種であるミオシンVa(Myo5a)を同定し、Myo5aの機能低下がニューロピリン1の膜上発現を減少させる知見を得た。そこで本研究ではMyo5aに着目し、時空間特異的な大脳皮質形成メカニズムを明らかにすることを目的とした。大脳皮質におけるMyo5aの発現量および局在を調べた。その結果、Myo5aの発現量は胎生期に比べて生後で多いこと、生後7日目の大脳皮質では浅層神経細胞、および辺縁帯にMyo5aが強く発現することが明らかとなった。またFLAGタグを融合させたMyo5aを浅層神経細胞に発現し、抗FLAG抗体を用いてMyo5aの細胞内局在を調べたところ、Myo5aは尖端樹状突起によく局在することがわかった。浅層神経細胞でのMyo5aの重要性を明らかにするために、子宮内電気穿孔法を用いてMyo5aのドミナントネガティブ変異体(内在性Myo5aのcargo輸送機能を阻害する変異体)を浅層神経細胞に導入した。その結果、導入細胞は正常な位置まで移動できず、やや脳室寄りに配置することがわかった。以上から、Myo5aは生後大脳皮質における浅層形成に重要な役割を持つことが示唆された。

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

生化学的および組織学的解析をおおむね順調に行うことができ、Myo5aの発現パターン、浅層神経細胞の配置におけるMyo5aの重要性を明らかにすることができた。

今後の研究の推進方策

前年度に引き続き組織学的解析を行い、神経細胞の配置および樹状突起形態について定量的な解析を行う。また、Myo5aによるニューロピリン1発現制御メカニズムに関する生化学的実験を重点的に進め、リーリンシグナル経路とMyo5aがどのようにクロストークするかを明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

実験に使用するマウス数を削減することができ、若干の余剰金が発生した。次年度のマウス購入費に充てる。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件)

  • [国際共同研究] ストラスブール大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ストラスブール大学
  • [雑誌論文] Large-scale animal model study uncovers altered brain pH and lactate levels as a transdiagnostic endophenotype of neuropsychiatric disorders involving cognitive impairment2024

    • 著者名/発表者名
      Hagihara Hideo et al.,
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12 ページ: RP89376

    • DOI

      10.7554/eLife.89376

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reelin regulates the migration of late-born hippocampal CA1 neurons via cofilin phosphorylation2023

    • 著者名/発表者名
      Ishii Keisuke、Kohno Takao、Sakai Kaori、Hattori Mitsuharu
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Neuroscience

      巻: 124 ページ: 103794~103794

    • DOI

      10.1016/j.mcn.2022.103794

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Postnatal injection of Reelin protein into the cerebellum ameliorates the motor functions in reeler mouse2023

    • 著者名/発表者名
      Ishii Keisuke、Kohno Takao、Hattori Mitsuharu
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 194 ページ: 7~14

    • DOI

      10.1016/j.neures.2023.03.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Plasma Membrane Polarity Is Higher in the Neuronal Growth Cone than in the Cell Body of Hippocampal and Cerebellar Granule Neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Oya Shintaro、Korogi Katsunari、Kohno Takao、Tsuiji Hitomi、Danylchuk Dmytro I.、Klymchenko Andrey S.、Niko Yosuke、Hattori Mitsuharu
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 ページ: 1820~1825

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00592

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 神経細胞膜のスフィンゴミエリン量に与える分泌タンパク質リーリンの影響2024

    • 著者名/発表者名
      竹腰祐斗、安藤飛悠吾、河野孝夫、有田誠、服部光治
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
  • [学会発表] リーリンは神経細胞膜のスフィンゴミエリン量と、GPIアンカー型タンパク質の細胞膜上発現に影響する2023

    • 著者名/発表者名
      竹腰祐斗、安藤飛悠吾、河野孝夫、有田誠、服部光治
    • 学会等名
      第87回日本生化学会中部支部例会
  • [学会発表] Reln-del Mice Exhibit Defects in Neural Circuitry and Social Communication2023

    • 著者名/発表者名
      朱 悠韻、常浦 祐未、溝口 博之、澤幡 雅仁、森 大輔、河野 孝夫、服部 光治、鍋島 俊隆、尾崎 紀夫、山田 清文
    • 学会等名
      第143回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 脳機能に重要なリーリンの、マウス・ヒト間における機能的差異2023

    • 著者名/発表者名
      中川育磨、河野孝夫、谷口愛理、服部光治
    • 学会等名
      第69回日本薬学会東海支部大会
  • [学会発表] 海馬神経細胞におけるリン脂質フリッパーゼ補助サブユニットTMEM30aの局在に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      星合彩那、川瀬宗之、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第69回日本薬学会東海支部大会
  • [学会発表] リーリンは神経細胞膜の脂質組成とタンパク質発現に影響する2023

    • 著者名/発表者名
      竹腰祐斗、安藤飛悠吾、河野孝夫、有田誠、服部光治
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
  • [学会発表] 神経細胞膜のスフィンゴミエリン量に与える分泌タンパク質リーリンの影響の解明2023

    • 著者名/発表者名
      竹腰祐斗、安藤飛悠吾、河野孝夫、有田誠、服部光治
    • 学会等名
      第22回次世代を担う若手のためのファーマ・バイオフォーラム
  • [学会発表] 神経細胞の機能と変性におけるリン脂質フリッパーゼATP8A1/ATP8A2の意義2023

    • 著者名/発表者名
      徳永柊、川瀬宗之、星合彩那、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第96回日本生化学会年会
  • [学会発表] Myo5a is important for dendritic growth and Golgi apparatus distribution2023

    • 著者名/発表者名
      李 旻倩, 佐藤 萌音, 服部 光治, 河野 孝夫
    • 学会等名
      第96回日本生化学会年会
  • [学会発表] EphA4はSrcファミリーキナーゼを介してDab1のリン酸化を誘導する2023

    • 著者名/発表者名
      河野 孝夫, 原 光輝, 石井 圭介, 服部 光治
    • 学会等名
      第96回日本生化学会年会
  • [学会発表] Myosin Va regulates terminal translocation of superficial layer neurons in the neocortex2023

    • 著者名/発表者名
      Takao Kohno, Mone Sato, and Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      脳とこころの研究センター 第8回東海地区連携拡大ワークショップ
  • [学会発表] 脳の層構造形成に必須であるDab1の新規リン酸化メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      原光輝、服部光治、河野孝夫
    • 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2023
  • [学会発表] 小脳形成におけるATP8A2とリーリンシグナルの関係の解明2023

    • 著者名/発表者名
      五反田逸孝、川瀬宗之、梅村悠太、河野孝夫、大石久史、服部光治
    • 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2023

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公開日: 2024-12-25  

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