非筋肉型ミオシンへの新たな結合分子群による脳機能制御の新展開

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293043
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐藤 真 大阪大学, 連合小児発達学研究科, 教授 (10222019)
• 研究分担者: 岡 雄一郎 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30614432) ; 謝 敏カク 福井大学, 医学部, 助教 (40444210) ; 猪口 徳一 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60509305) ; 黒田 一樹 福井大学, 医学部, 助教 (60557966)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 神経科学 / 脳・神経 / 解剖学 / 細胞・組織

研究実績の概要

我々はミオシンIIB(以下、ミオシンIIと表記)に結合する分子LUZP1を新たに同定した。予備実験にてLUZP1は海馬に発現しており、ミオシンIIの機能発現に必須であるそのATPase領域近傍に結合することより、ミオシンIIの活性・機能を制御する分子として働く可能性を見い出した。興味深いことに、最近のヒト脳についての網羅的研究・システムバイオロジー研究によると、この分子は大脳の領野間で大きく発現量が異なり、さらには自閉症脳において、その発現量が変化するとともに、領野間の発現差がなくなる特徴的な分子であった。それ故、自閉症病態理解に重要と想定され、その機能解析が待たれているものであった。本研究では、このLUZP1の機能を、特にミオシンIIに対する働きに注目し細胞レベルで解明し、同時に同分子の海馬を中心とする脳における役割・意義を解き明かすことを目的とする。
以下の成果を得た。実験（１）LUZP1のプロモーターの下で発色遺伝子が動くマウスを作製していたが、このマウスにより、大脳皮質内での発現動態を明瞭に可視化できた。特に領野特異的な発現の様子が観察された。また、予備実験ではあるが、スパインの形態に影響がある可能性を見い出した。実験（２）マウスより海馬神経細胞を取り出し、～３週間程度培養し、培養神経細胞同士でシナプスを形成させ、シナプス形成やスパインに対するLUZP1の働きを検討した。その結果、NMDA受容体の内、NR2A受容体のシナプス膜への発現に抑制的にLUZP1が働きうることを見い出した。また、ダイレクトな結合ではないと考えられるが、自閉症との関連が知られているShank2分子に結合し、その活性を変化させる可能性があることを見い出した。
現在、データの最終確認を行っており、スパインの形態への影響への観察結果を確定させた後、論文投稿予定である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Filamin A interacting protein plays a role for proper positioning of callosal projection neurons in the cortex. (2016)
  • 著者名/発表者名: 1.Yagi, H., Oka, Y., Komada, M., Xie, M.J., Noguchi, K., Sato, M.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 巻: 26；612 ページ: 18-24
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2015.11.049
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gazefinder as a clinical supplementary tool for discriminating between autism spectrum disorder and typical development in male adolescents and adults. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujioka, T., Inohara, K., Okamoto, Y., Masuya, Y., Ishitobi, M., Saito, D.N., Jung, M., Arai, S., Matsumura, Y., Fujisawa, T. X., Narita, K., Suzuki, K., Tsuchiya, K. J., Mori, N., Katayama, T., Sato, M., Munesue, T., Okazawa, H., Tomoda, A., Wada, Y., Kosaka, H.
  • 雑誌名: Mol Autism 巻: 7 ページ: 19
  • DOI: 10.1186/s13229-016-0083-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] DBZはNdel1のリン酸化修飾制御を通して軸索伸長および皮質神経細胞の配置に関与する (2016)
  • 著者名/発表者名: 猪口 徳一、岡本 昌之、 服部 剛志、松崎 伸介、駒田 致和、謝 敏カク、八木 秀司、広常 真治、遠山 正彌、佐藤 真
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-30
• [学会発表] 微小管と軸索輸送の制御を介した軸索形態の維持システム (2016)
  • 著者名/発表者名: 小西 慶幸、池野 龍輝、瀬野 岳史、面谷 耕佑、栗下 雅行、栄 成美、佐藤 真、高田 宗樹
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-30
• [学会発表] 逆行性物質輸送が神経ネットワーク形成に与える影響について (2016)
  • 著者名/発表者名: 熊本 香名子, 猪口 徳一, 上村 卓也, 佐藤 真, 広常 真治
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-30
• [学会発表] RNA結合タンパク質hnRNP K のアルギニンメチル化修飾を介したｍRNA輸送制御機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森 泰丈、猪口 徳一、遠山 正彌、佐藤 真
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-30
• [学会発表] 膜脂質結合タンパク質Phldb2を介したAMPA受容体局在制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 謝 敏かく、八木 秀司、猪口 徳一、岡 雄一郎、黒田 一樹、深澤 有吾、松崎 秀夫、岩田 圭子、石川 保幸、佐藤 真
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会 全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま、福島県郡山市
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-30
• [学会発表] Makoto Sato, Development of Axon Collaterals as the Inter-Areal Connection in the Cerebral Cortex (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Sato
  • 学会等名: 7th Asia Pacific International Congress of Anatomists
  • 発表場所: Singapore, Singapore
  • 年月日: 2016-03-17 – 2016-03-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DISC1-binding zinc finger protein (DBZ) regulates cortical cell positioning and neurite elongation through control of Ndel1 dual-phosphorylation (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Iguchi, M. Okamoto, T. Hattori, S. Matsuzaki, Y. Koyama, M. Taniguchi, M. Komada, M. Xie, H. Yagi, S. Shimizu, M. Omi, T. Katayama, A. Ito, S. Hirotsune, M. Tohyama, M. Sato.
  • 学会等名: Neuroscience 2015, SfN's 45th annual meeting
  • 発表場所: Chicago, U.S.A.
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] FILIP-related molecule binds to NMDA receptor and controls spine maturation and synaptic function of the hippocampal nuron (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kuroda, H. Yagi, M. Xie, Y. Fukazawa, Y. Oka, T. Iguchi, M. Sato.
  • 学会等名: Neuroscience 2015, SfN's 45th annual meeting
  • 発表場所: Chicago, U.S.A.
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Arginine methylated form of hnRNP K variant mediates a dendritic localization of αCaMKII mRNA (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Oka, Y. Mori, T. Iguchi, M. Tohyama, M. Sato.
  • 学会等名: Neuroscience 2015, SfN's 45th annual meeting
  • 発表場所: Chicago, U.S.A.
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Oxytocin and more: what we have learned from the brain development and its disorders (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 真
  • 学会等名: 第58回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ、埼玉県大宮市
  • 年月日: 2015-09-11 – 2015-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Development of axon collaterals as the inter-areal connections in the cerebral cortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡 雄一郎、猪口 徳一、佐藤 真
  • 学会等名: 第58回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ、埼玉県大宮市
  • 年月日: 2015-09-11 – 2015-09-13
• [学会発表] Functional analysis of protein arginine N-methyltransferase 8 (PRMT8) in activated microglia that are induced by spinal cord injury (2015)
  • 著者名/発表者名: 森 泰丈、小山 佳久、猪口 徳一、宮田 信吾、遠山 正彌、佐藤 真
  • 学会等名: 第58回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ、埼玉県大宮市
  • 年月日: 2015-09-11 – 2015-09-13
• [学会発表] 疾患に学ぶ脳内の情報統合基盤とその形成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 真
  • 学会等名: 第59回「脳の医学・生物学研究会」
  • 発表場所: 名古屋大学 鶴友会館、愛知県名古屋市
  • 年月日: 2015-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] 受容体チロシンキナーゼとその反発性結合分子は脳内で相補的に発現することで軸索側枝の投射様式を制御し皮質‐橋‐小脳路の形成に関わる (2015)
  • 著者名/発表者名: 猪口 徳一、尾身 実、岡 雄一郎、佐藤 真
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] Phldb2はスナプスの可塑性を制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 謝敏かく、八木秀司、猪口徳一、岡雄一郎、黒田一樹、深澤有吾、松崎秀夫、岩田圭子、柚崎通介、松田信爾、石川保幸、佐藤 真
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] 海馬神経細胞におけるNMDAレセプタに結合するFILIP関連分子の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 黒田 一樹、八木 秀司、謝 敏かく、尾身 実、深澤 有吾、岡 雄一郎、猪口 徳一、佐藤 真
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] 皮質ニューロン軸索側枝による領野間結合の発達 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡 雄一郎、猪口 徳一、佐藤 真
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] hnRNP Kのサブタイプ特異的なアルギニンメチル化がmRNAの樹状突起への輸送を制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 森 泰丈、遠山 正彌、佐藤 真
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] 脳発達とその破綻に学ぶ脳の機能基盤への新たなアプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 真
  • 学会等名: 第31回北海道大学脳科学研究教育センターシンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学、北海道札幌市
  • 年月日: 2015-07-21
  • 招待講演
• [学会発表] 発達障害の病態解明に向けた新たなアプローチについて (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 真
  • 学会等名: 第57回日本小児神経学会学術集会
  • 発表場所: 帝国ホテル大阪、大阪府大阪市
  • 年月日: 2015-05-28
  • 招待講演
• [備考] 大阪大学大学院 医学系研究科 解剖学講座（神経機能形態学）ホームページ
  • URL: http://www.anat2.med.osaka-u.ac.jp/index.html