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2014 年度 実績報告書

大脳皮質形成におけるエンドサイトーシス経路の「使い分け」の生理的意義と制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 26290015
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

川内 健史  慶應義塾大学, 医学部, 特任講師 (60397544)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードエンドサイトーシス / 脳・神経
研究実績の概要

発生期の大脳皮質において、脳室近辺で誕生した神経細胞は、多段階の移動を行い、脳表層の特定の場所に配置される。これまでに我々は、エンドサイトーシス経路の初期段階に重要な役割を果たす低分子量Gタンパク質の1つであるRab5が、神経細胞移動の特定の段階(移動の初期段階における多極性形態の形成と、ロコモーション移動と呼ばれる長距離移動)に必須であることを報告した(Neuron, 2010)。Rab5はいくつかのタイプのエンドサイトーシスに関与することから、平成26年度の研究では、神経細胞においてRab5がどのタイプのエンドサイトーシスに関わるかを検討した。その結果、神経細胞においてRab5はクラスリン依存性エンドサイトーシスに関わることが分かった。そこで、簡便に個体への遺伝子導入を行える子宮内エレクトロポレーション法を用いて、クラスリン依存性のエンドサイトーシス経路を阻害したところ、Rab5を機能抑制した場合とよく似た表現型が得られた。これまでに我々は、Rab5はロコモーション移動に関わることを明らかにしているが、ロコモーション移動は他の神経細胞にはみられない特徴的な移動様式を示す。そこで、ロコモーション移動を行う神経細胞においてRab5の機能抑制を行い、その動態をタイムラプス顕微鏡で経時的に観察したところ、ロコモーション移動に必須と言われている先導突起の動態と核の形態変化が異常になることが分かった。これらのデータより、Rab5依存性のエンドサイトーシスは、神経細胞に特徴的な移動様式に必須であることが明らかとなった(Development, 2014)。

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

研究計画に掲げた系統的なノックダウン解析は、おおむね順調に進んでおり、本研究計画に関連する論文も投稿した。ただし、論文投稿に係るRevision実験やプレスリリースのために時間が割かれたことから、積み荷分子などの解析が遅れた。この実験については、平成27年度以降の課題と考える。

今後の研究の推進方策

短期計画として、昨年度に引き続き論文投稿を目指すとともに、より長期的な視点から、スクリーニングなどの基礎データの蓄積も並行して進める。

次年度使用額が生じた理由

論文投稿に係る執筆作業などにより、時間が割かれたため。

次年度使用額の使用計画

平成26年度の計画に含めていた積み荷分子の同定については、平成27年度に行う予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cdk5 and its substrates, Dcx and p27kip1, regulate cytoplasmic dilation formation and nuclear elongation in migrating neurons2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki V. Nishimura, Mima Shikanai, Mikio Hoshino, Toshio Ohshima, Yo-ichi Nabeshima, Ken-ichi Mizutani, Koh-ichi Nagata, Kazunori Nakajima and Takeshi Kawauchi
    • 雑誌名

      Development

      巻: 141 ページ: 3540-3550

    • DOI

      doi: 10.1242/dev.111294

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Drosophila Strip serves as a platform for early endosome organization during axon elongation2014

    • 著者名/発表者名
      Chisako Sakuma, Takeshi Kawauchi, Shuka Haraguchi, Mima Shikanai, Yoshifumi Yamaguchi, Vladimir I. Gelfand, Liqun Luo, Masayuki Miura and Takahiro Chihara
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 5 ページ: 5180

    • DOI

      doi:10.1038/ncomms6180

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cdk5 regulates multiple cellular events in neural development, function and disease2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kawauchi
    • 雑誌名

      Dev. Growth Differ.

      巻: 56 ページ: 335-348

    • DOI

      DOI: 10.1111/dgd.12138

    • 査読あり
  • [学会発表] 大脳皮質形成におけるロコモーション様式の移動の制御メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      川内健史
    • 学会等名
      第6回 Gタンパク質Meeting
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-03-14 – 2015-03-14
  • [学会発表] 大脳皮質形成におけるエンドサイトーシスの生理機能2015

    • 著者名/発表者名
      川内健史
    • 学会等名
      第2回包括的神経グリア研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-01-10 – 2015-01-11
  • [学会発表] エンドサイトーシスを介した細胞間相互作用の制御が大脳皮質形成に果たす役割2014

    • 著者名/発表者名
      川内健史
    • 学会等名
      奈良先端未来開拓コロキウム
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-12-18 – 2014-12-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 発生期のマウス大脳皮質においてCdk5とJNKは異なる様式で神経細胞に特徴的な移動パターンを決定する2014

    • 著者名/発表者名
      西村嘉晃、鹿内弥磨、星野幹雄、大島登志男、鍋島陽一、水谷健一、永田浩一、仲嶋一範、川内健史
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Cdk5は移動神経細胞に特異的な"dilation"の形成と核の形態変化を制御する2014

    • 著者名/発表者名
      西村嘉晃、鹿内弥磨、星野幹雄、大島登志男、鍋島陽一、水谷健一、永田浩一、仲嶋一範、川内健史
    • 学会等名
      第36回日本生物的精神医学会・第57回日本神経化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-01
  • [学会発表] Cortical neuronal migration and its related diseases2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kawauchi
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会、Symposium: “Between neurodevelopmental disorders and normal brain formation: Focusing on neuronal differentiation and migration as key milestones”
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [備考] Takeshi Kawauchi

    • URL

      http://tkawauchi.web.fc2.com

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公開日: 2016-06-01  

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