2014 Fiscal Year Research-status Report
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26440008
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
平井 秀一 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (80228759)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 神経 / 再生 / 変性 / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
特定のタンパク質分子の特定の領域に存在するセリン或はトレオニン残基をリン酸化する酵素の１つであるDLKは、ストレス応答に関わるタンパク質リン酸化酵素として知られるJNKの活性化を誘導する因子として過去に我々が同定したものである。我々はその後DLKの発現が神経細胞に特異的であることに加え、ノックアウトマウスや培養神経細胞を用いた解析により、大脳皮質発生過程における投射神経の細胞移動や軸索形成を支える因子であることを報告してきた。また、ここ数年の間に線虫やショウジョウバエを用いた遺伝学的解析、さらには哺乳類の培養神経細胞を用いた解析により、損傷を受けた軸索のワーラー変性と再生の双方がDLKに依存することが複数の研究グループから相次いで報告されてきた。DLKの発現は神経分化に伴って強く誘導されるのであるが、分化した神経細胞の軸索が損傷を受けた際にこのDLKはいかにしてそれを感知し、ワーラー変性や軸索再生に必要なシグナル伝達を惹起するのかについては依然不明である。我々はDLKの大脳皮質神経細胞における分布と動態を観察することにより、DLKが小胞様の構造体に結合しており、切断した軸索の切断部に集積することを見出している。現在、DLKの軸索切断面への濃縮がDLKを介したシグナル伝達の効率を上げ、これが軸索の再生とワーラー変性を支えるとの仮説を立て、これの検証に向けて研究を進めている。当初この濃縮は、DLKを含む小胞様の構造体が切断部修復に関わるパッチ形成に与ることによると考えていたが、詳細な観察により、切断部近傍に胞状の構造体が形成され、ここにDLKが集積していることが明らかになって来た。この構造自体は切断された軸索の部分的な変性を示すものであるが、再生の効率を左右する要素として注目すべきものであると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度にはDLKの軸索切断部への集積が軸索再生や変性の必要条件となるか否かの検討を進める予定であった。これに関してはまだ結論が出ていないが、この濃縮の実態をより正確に把握することができた他、軸索の再生に影響を及ぼす他の因子との関連についても検討を進め、新たな知見を得ている。このことにより、DLKが軸索の損傷を感知する機構及びワーラー変性や再生を促す機構の解明に向けた本研究の遂行にあたり新たな切り口からのアプローチが可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
軸索再生に関しては、ある種のイオンチャネルの関与を示唆する新たな知見が得られたので、こういった因子を介したシグナル伝達とDLKの切断部への集積や軸索再生への関与との関連性を検討して行きたい。またDLK集積の軸索再生や変性への関与をより適正に評価するため、ノックダウンのタイミングをコントロールできるノックダウンベクター、即ち軸索の形成時におけるノックダウンを避け、形成後切断実験を行う直前にノックダウンするためのベクターの作成も進める。さらに、生体内における神経細胞軸索の再生や変性は、その神経細胞の内在的な要素によってのみ制御されているものではなく、周辺のグリア細胞に大きく依存するとの報告が多数あることに鑑み、培養系でこういった環境を再現した上で分子機構の解析を進めるための準備も始めたい。
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| Causes of Carryover |
26年度中に必要な消耗品は既に購入済みで、本研究に必要な備品等に関しては当該金額で購入可能なものがない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度中に購入する消耗品費の一部として使用予定。
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