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2014 年度 実績報告書

樹状突起の平面交差予防機構の分子レベルでの解明

研究課題

研究課題/領域番号 24500410
研究機関京都大学

研究代表者

碓井 理夫  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (10324708)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードてんかん / 樹状突起 / 突起間忌避 / 生得行動
研究実績の概要

てんかん症状は、大脳皮質ニューロンが過剰に発火することで生じる反復性の発作現象である。先行研究から、(1)脳の発達過程における軸索や樹状突起の異常伸長が原因で異所的な神経回路が形成されること、あるいは(2)ニューロンの細胞内カルシウム濃度が変調し、その信号伝達経路が入力信号に過敏に応答して高頻度発火が誘導されることが原因であると推定されている。しかし、未だにその成因は十分に解明されているとは言えない。
我々の研究グループは、ショウジョウバエをモデル系にして、樹状突起の正常な伸長に必須なシグナル伝達系を明らかにしてきた。7回膜貫通型カドヘリンFlamingoと、その細胞内結合タンパク質Espinas (Esn) が協働的に機能して樹状突起同士の交差を防いでおり、その結果、樹状突起は空間に均一な密度で広がっていくことが可能になる。ごく最近になって、ヒトおよびマウスのEsnホモログが、家族性てんかんの責任遺伝子の一つであることが報告された。一方で、我々は、Esn変異体で生得的な行動パターンが異常になることを発見していた。
Esn結合因子として同定した分子群の一つ、細胞内足場タンパク質Neurochondrin (Ncd) について、RNA干渉法による機能阻害下での表現型解析を行ったところ、Esn変異体と同様の樹状突起交差異常を認めた。さらに、Cas9/CRISPR法により点突然変異を作出し、これでも同様の表現型以上を確認した。現在、論文投稿の準備中である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] An evolutionarily conserved protein CHORD regulates scaling of dendritic arbors with body size.2014

    • 著者名/発表者名
      Shimono K, Fujishima K, Nomura T, Ohashi M, Usui T, Kengaku M, Toyoda A, Uemura T.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/srep04415

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高温感覚器への赤外線レーザー刺激と Ca2+イメージングの同時実施2015

    • 著者名/発表者名
      碓井理夫
    • 学会等名
      第9回バイオイメージング研究会
    • 発表場所
      基礎生物学研究所
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 侵害覚ニューロンの刺激受容と情報統合メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      碓井理夫
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Single-cell multimodal encoding of noxious thermal and light sensation in Drosophila primary somatosensory neurons2014

    • 著者名/発表者名
      碓井理夫
    • 学会等名
      第11回日本ショウジョウバエ研究会
    • 発表場所
      金沢歌劇座
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-06

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公開日: 2016-06-01  

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