共同研究・競争的資金等の研究課題

2017年4月 - 2020年3月

一次繊毛による新たな神経回路形成機構の解明

日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(A)
  • 鳥山 道則

課題番号
17H05003
配分額
(総額)
24,440,000円
(直接経費)
18,800,000円
(間接経費)
5,640,000円

一次繊毛は細胞膜から突出する突起状の小器官であり、細胞外からのシグナルの受容と細胞内への伝達を行う「アンテナ」のような機能を持つ。一次繊毛を介した細胞外からのシグナルの受容は、遺伝子発現の制御を経て組織形成、恒常性の維持など正常な生体機能に必須である。神経細胞も他の細胞と同様に一次繊毛を形成することがわかっているものの、その形成に関わる分子機構および生理的意義は不明な点が多い。本研究では、神経細胞における一次繊毛の形成機構の解析および神経細胞における一次繊毛の役割の解明を目標に研究を進めた。2018年度も前年度に引き続き、神経細胞の一次繊毛形成を制御する細胞外分子の同定および一次繊毛形成に必要とされる細胞内のシグナル伝達機構の解析を行った。これまでに神経成長因子に属するNGF、BDNF、NT-3や誘因性軸索ガイダンス分子であるNetrin-1、さらにDHA(ドコサヘキサエン酸)やEPA(エイコサペンタエン酸)などのオメガ3脂肪酸が神経細胞の一次繊毛形成を促進し、一次繊毛が長く伸長することを見出した。一方でWntの阻害因子であるDKK1は一次繊毛形成を抑制した結果、一次繊毛の長さが短くなることを明らかにした。特に、不飽和脂肪酸による一次繊毛の形成を促進する細胞内シグナル伝達機構として、細胞内カルシウム濃度上昇と、脱リン酸化酵素カルシニューリンの活性化、さらに転写因子NFAT(Nuclear factor of activated T-cells)の活性化が一次繊毛形成に必要とされることを見出した。加えて、RNAシークエンス法により不飽和脂肪酸の刺激により発現量が変動する遺伝子群の同定も完了した。

ID情報
  • 課題番号 : 17H05003