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2016 年度 実績報告書

中枢神経系ニューロンの多様な樹状突起パターン形成機構

研究課題

研究課題/領域番号 26290005
研究機関京都大学

研究代表者

見学 美根子  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 教授 (10303801)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード発生・発達・再生神経科学 / 樹状突起 / ライブイメージング / 数理モデル / 細胞分化
研究実績の概要

中枢神経系発生過程でニューロン樹状突起が多様な分岐パターンを獲得するダイナミクスと機構を明らかにすることを目標とし、パターン多様性の典型例である小脳プルキンエ細胞(空間重点型樹状突起)と海馬錐体ニューロン(サンプリング型樹状突起)をモデルとして、以下3つの課題に取り組んでいる。
①空間重点型樹状突起の特徴である重複回避機構
②サンプリング樹状突起の極性配向を制御するガイダンス機構
③樹状突起分岐パターンの維持機構
平成27年度までに課題②については所期の目的を達成し、論文発表した。平成28年度は小脳プルキンエ細胞を用いて①、③に取り組んだ。①について、昨年度までの研究で樹状突起の空間充填型分布に関与することが明らかになったIBARドメインタンパク質のMTSS1のシグナル経路の解明を目指した。先ず薬理実験によりMtss-1欠損細胞でアクチン制御因子のforminシグナルが活性化していることを見出した。さらにプルキンエ細胞に発現するforminファミリー分子のうちDaam1がMtss-1と結合し、フィロポディア先端で共局在していること、Daam1の定常活性型分子の強制発現でMtss-1欠損細胞と同様のフィロポディア形態変化が誘導されることを明らかにし、これらの結果を国際学会で発表した。現在Mtss-1がアクチン重合活性を抑制することを証明する実験に取り組んでおり、樹状突起形態形成の新たなシグナルを同定しつつある。③について、平成28年度はプルキンエ細胞樹状突起形成を促進する甲状腺ホルモンが、ミトコンドリア生合成の主要制御因子であるPGC1αの発現を誘導し、ミトコンドリア生合成と活性を上昇させることを明らかにした。このミトコンドリア代謝上昇が急激に伸長する樹状突起の代謝維持に不可欠であることを証明し、国際学会で発表するとともに論文として発表予定である(印刷中)。

現在までの達成度 (段落)

28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

28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

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Thyroid hormone induces PGC-1α during dendritic outgrowth in mouse cerebellar Purkinje cells2017

    • 著者名/発表者名
      Hatsukano T., Kurisu J., Fukumitsu K., Fujishima K., and Kengaku M.
    • 雑誌名

      Front. Cell. Neurosci.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.3389/fncel.2017.00133

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Neuronal morphology development mediated by MTSS1 inhibition of DAAM1.2017

    • 著者名/発表者名
      Kelly Kawabata, Kazuto Fujishima and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      UK-Japan Spring Neuroscience Symposium
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Master regulator of mitochondrial biogenesis PGC-1α mediates dendritic formation induced by thyroid hormone in cerebellar Purkinje cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Hatsukano, Kansai Fukumitsu, Kazuto Fujishima and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      Joint Meeting of the German and Japanese Societies of Developmental Biologists
    • 発表場所
      Kiel, Germany
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Neuronal morphology development mediated by MTSS1 inhibition of DAAM1.2017

    • 著者名/発表者名
      Kelly Kawabata, Kazuto Fujishima and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      The 15th International Student Seminar
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2017-02-23 – 2017-02-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Thyroid hormone regulates dendritic development by inducing master regulator of mitochondrial biogenesis PGC-1α in cerebellar Purkinje cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Hatsukano, Kansai Fukumitsu, Kazuto Fujishima and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      The 15th International Student Seminar
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2017-02-23 – 2017-02-24
    • 国際学会
  • [学会発表] サイロイドホルモンは小脳プルキンエ細胞の樹状突起形成をPGC-1alphaを介して誘導する. Thyroid hormone-induced dendritic growth of cerebellar Purkinje cells is mediated by PGC-1α.2016

    • 著者名/発表者名
      初鹿野徹、福光甘斎、藤島和人、見学美根子
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [学会発表] Exploration of MTSS1 involvement in contact-dependent retraction of Purkinje cell dendrites.2016

    • 著者名/発表者名
      Kelly Kawabata, Kazuto Fujishima and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      CAJAL Advanced Neuroscience Training Programme (FENS)
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2016-07-11 – 2016-07-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Thyroid hormone enhances dendritic growth of cerebellar Purkinje cells through induction of PGC-1α.2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Hatsukano, Kansai Fukumitsu, Kazuto Fujishima and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      The 15th International Joint Mini-Symposium on Molecular and Cell Biology between KU-NTU-UT
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2016-06-17 – 2016-06-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanics underlying cell architecture formation in the developing brain.2016

    • 著者名/発表者名
      Mineko Kengaku
    • 学会等名
      Center for Functional Connectomics Seminar
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-04-06 – 2016-04-06
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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