皮質脊髄路は随意運動を担う神経回路で、中枢神経系の中で最も長い軸索を有する。遺伝性痙性対麻痺（HSP）は、皮質脊髄路の運動神経が損傷する軸索変性症である。その主な原因としてヘアピンドメインを有する一群の小胞体（ER）膜構造制御タンパク質 の不全がよく知られているが、さらに近年、ERと後期エンドソーム（LE）間の膜接触部位(Membrane contact sites、MCSs)の関連が示唆されている。近年、高解像度光学技術の開発とMCSs繋留タンパク質の相次ぐ発見によりMCSs研究は急速に進展しているが、その個体における生理機能には未知の部分が多い。そこで本研究で、ER膜構造とER-LE MCSsが、神経細胞の恒常性維持にどのように関与しているのか、分子レベル・細胞レベル・個体レベルで明らかにし、軸索変性の発症機構の解明に繋げることを目標とした。
本研究の成果として、期間中に原著論文2報と総説1報が受理された。
1. *Shirane, M., Shoji, H. Hashimoto, Y., Katagiri, H., Kobayashi, S., Manabe, T., Miyakawa, T., and Nakayama, K. I., Protrudin-deficient mice manifest depression-like behavior with abnormalities in activity, attention, and cued fear-conditioning, Mol. Brain, 13: 146 (2020) (*Co-correspondence)
2. *Shirane, M., M. Wada, M., Morita, K., Hayashi, N., Kunimatsu, R., Nakatsumi, H., Ohta, K., Tamura, Y., and Nakayama, K. I., Protrudin and PDZD8 contribute to neuronal integrity by promoting lipid extraction required for endosome maturation, Nat. Commun., 11: 4576 (2020) (*Co-correspondence)
3. Shirane, M., Lipid Transfer Dependent Endosome Maturation Mediated by Protrudin and PDZD8 in Neurons, Front. Cell Dev. Biol., 8: 615600 (2020)