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2013 年度 実施状況報告書

GPR3の神経分化メカニズム解析と脳虚血に対する新規神経前駆細胞移植療法への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24591264
研究機関広島大学

研究代表者

田中 茂  広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 助教 (20512651)

研究分担者 松本 昌泰  広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 教授 (20192346)
キーワードGPCR / 神経細胞
研究概要

G蛋白質共役型受容体(GPCR)は様々な細胞内伝達物質の制御に関わるが、申請者はこれまでに中枢神経系に豊富に発現し、神経突起伸長、生存、分化を制御するGPR3・GPR6・GPR12の機能を解明してきた。本研究の目的は、虚血性脳障害の新規治療法開発を目指して、神経発生過程におけるGPR3の発現と神経細胞の分化・成熟・シナプス形成に関わる機能を詳細に解析し、そのデーターを基に神経幹細胞へのGPR3遺伝子導入が新生神経細胞の分化に与える影響を検討することにある。前年度までに、GPR3の齧歯類脳における発現分布を詳細に解明し、神経細胞内における発現局在を明らかにした。本年度は、神経細胞内局在をさらに詳細に検討し、細胞局所におけるGPR3の機能を詳細に検討した。GPR3の神経細胞内局在を明らかにするため、GPR3と蛍光タンパク質の融合蛋白を発現するベクターを構築し、標識蛍光蛋白を用いた局在解析を試みた。GPR3融合タンパク質は細胞膜、ゴルジ体、エンドソームマーカーとの共局在が観察し、GPR3融合タンパク質小胞が神経突起内を経時的に移動することが明らかになった。さらにGPR3小胞の移動は、ミオシンII の阻害剤であるブレビスタチンにより抑制された。さらに、GPR3の細胞内局所での機能を明らかにするため、PKAのFRETインジケーターを用いた検討を加えた。SH-SY5Y細胞において、GPR3過剰発現により神経細胞体、突起先端でのPKAの活性が上昇し、GPR3siRNAによる内在性GPR3発現抑制により、神経突起先端部での著明なPKA活性低下を観察した。これらの結果から、GPR3は神経細胞における基礎レベルのPKA活性化に関連し、神経突起伸長や分化などの神経細胞活動に寄与する可能性が明らかとなった。

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

平成25年度の研究計画では、神経細胞におけるGPR3の神経極性に関して詳細に検討を加える予定であった。当初の計画通り、GPR3の神経極性に影響を与える機能を詳細に検討するため、FRETマーカーを用いて解析を行った。しかしながら、GPR3の直接的な極性形成に与える影響に関しては解析途中であり、次年度に持ち越して検討を行うことになった。

今後の研究の推進方策

平成26年度は、神経細胞におけるGPR3の神経極性形成、シナプス形成との関与に関して検討を加える予定である。また、神経前駆細胞(NPC)とGPR3遺伝子導入による分化修飾に関しても検討し、当初の計画通りGPR3遺伝
子導入細胞を用いて、ラット虚血脳への細胞移植実験を行い、移植局所における神経前駆細胞の分化、シナプス
形成に与える影響を検討する予定である。

次年度の研究費の使用計画

当該年度は、動物虚血モデルの使用実験がなく次年度使用額が生じた。
翌年度配分助成金と併せて、動物購入費・消耗品購入費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Long-term exposure of RN46A cells expressing serotonin transporter (SERT) to a cAMP analog up-regulates SERT activity and is accompanied by neural differentiation of the cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Yammamoto H, Tanaka S, Tanaka A, Hide I, Seki T, Sakai N
    • 雑誌名

      J. Pharmacol. Sci.

      巻: 121 ページ: 25-38

    • DOI

      10.1254/jphs.12229FP

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the chemical chaperone 4-phenylbutylate on the function of the serotonin transporter (SERT) expressed in COS-7 cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara M, Yamamoto H, Miyagi T, Seki T, Tanaka S, Hide I, Sakai N.
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 122 ページ: 71-83

    • DOI

      10.1254/jphs.12194FP

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A brain-specific Grb2-associated regulator of extracellular signal-regulated kinase (Erk)/mitogen-activated protein kinase (MAPK) (GAREM) subtype, GAREM2, contributes to neurite outgrowth of neuroblastoma cells by regulating Erk signaling.2013

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi T, Tanaka S, Ishii A, Watanabe M, Fujitani N, Sugeo A, Gotoh S, Ohta T, Hiyoshi M, Matsuzaki H, Sakai N, Konishi H.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 288 ページ: 29934-29942

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.492520

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutant γPKC that causes spinocerebellar ataxia type 14 upregulates Hsp70, which protects cells from the mutant's cytotoxicity.2013

    • 著者名/発表者名
      Ogawa K, Seki T, Onji T, Adachi N, Tanaka S, Hide I, Saito N, Sakai N.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 440 ページ: 25-30

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.09.013

    • 査読あり
  • [学会発表] 齧歯類脳虚血モデルにおけるCMA関連蛋白LAMP-2Aの経時的発現変化2013

    • 著者名/発表者名
      土肥栄祐、田中茂、関貴弘、宮城達博、秀和泉、高橋哲也、松本昌泰、酒井規雄
    • 学会等名
      第54回神経学会総会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130529-20130601
  • [学会発表] イメージングを活用した新たなシャペロン介在性オートファジーの解析方法の確立2013

    • 著者名/発表者名
      酒井規雄、吉野健一、田中茂、土肥栄祐、隠地智也、山本和央、秀和泉、Henly L Paulson、齋藤尚亮、関貴弘
    • 学会等名
      第54回神経学会総会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130529-20130601
  • [学会発表] TLR4活性化によるミクログリアの生存維持にGM-CSF自己産生とTNF/TNFR2シグナルが関与する

    • 著者名/発表者名
      神垣真由美、秀和泉、柳瀬雄輝、田中芳樹、原田佳奈、関貴弘、田中茂、秀道広、酒井規雄
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      京都国際会議場
  • [学会発表] 神経細胞における恒常的Gs活性化受容体GPR3の局在と機能

    • 著者名/発表者名
      宮城達博、田中茂、秀和泉、関貴弘、酒井規雄
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      京都国際会議場
  • [学会発表] 膜輸送によるセロトニントランスポーター調節機構

    • 著者名/発表者名
      酒井規雄、藤原雅幸、山本光、浅野昌也 田中茂、関貴弘、秀和泉
    • 学会等名
      第17回活性アミンに関するワークショップ
    • 発表場所
      福井
  • [学会発表] 中枢神経系における恒常的Gs活性型受容体GPR3の局在と機能

    • 著者名/発表者名
      宮城達博、田中茂、秀和泉、関貴弘、酒井規雄
    • 学会等名
      第43回神経精神薬理学会総会
    • 発表場所
      沖縄
  • [学会発表] 蛍光イメージングを用いた神経細胞でのシャペロン介在性オートファジー活性の解析

    • 著者名/発表者名
      関貴弘、吉野健一、田中茂、土肥栄祐、隠地智也、秀和泉、Henly Paulson、齋藤尚亮、酒井規雄
    • 学会等名
      第43回神経精神薬理学会総会
    • 発表場所
      沖縄
  • [学会発表] セロトニントランスポーター機能調節に対するケミカルシャペロン4-phenylbutylate(4-PBA)の効果

    • 著者名/発表者名
      酒井規雄、藤原雅幸、山本光、宮城達博、関貴弘、田中茂、秀和泉
    • 学会等名
      第43回神経精神薬理学会総会
    • 発表場所
      沖縄
  • [学会発表] GPR3 protects neurons from apoptosis via Phosphatidylinositol 3-Kinase and mitogen-activated protein-kinase signaling pathway.

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S, Miyagi T, Hide I, Seki T, and Sakai N
    • 学会等名
      Neuroscience meeting 2013
    • 発表場所
      San Diego, USA
  • [学会発表] Possible relationship between decreased expression of lysosomal-associated membrane protein type 2A and delayed neuronal death after brain ischemia.

    • 著者名/発表者名
      Dohi E, Tanaka S, Seki T, Hide I, Matsumoto M, and Sakai N
    • 学会等名
      Neuroscience meeting 2013
    • 発表場所
      San Diego, USA
  • [学会発表] GPR3は様々なアポトーシス刺激に対し神経保護的に働く

    • 著者名/発表者名
      田中茂、宮城達博、秀和泉、白藤俊彦、E. Antonio Chiocca、酒井規雄
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      仙台
  • [学会発表] 神経細胞における恒常的Gs活性化受容体GPR3の細胞内局在と機能

    • 著者名/発表者名
      宮城達博、田中茂、秀和泉、白藤俊彦、酒井規雄
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      仙台
  • [学会発表] LR4を介したアデノシンA2a受容体活性化によるミクログリア機能の調節

    • 著者名/発表者名
      秀和泉、神垣真由美、柳瀬雄輝、関貴弘、田中茂、白藤俊彦、秀道広、酒井規雄
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      仙台

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公開日: 2015-05-28  

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