線虫C・elegansをモデル動物としたシナプス局在制御機礎の解析

• Project/Area Number: 13041022
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 久本 直毅 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80283456)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥7,200,000 (Direct Cost: ¥7,200,000); Fiscal Year 2002: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2001: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
• Keywords: C.elegans / シナプス / MAPキナーゼ

Research Abstract

線虫C.elegansの運動神経であるDタイプニューロンにおけるシナプス小胞の局在制御は、シナプス小胞の局在を制御する機構の研究モデルとして非常に有用である。われわれは、ほ乳動物のJSAP/JIP3の線虫ホモログであるUNC-16が、MAPKであるJNKの線虫ホモログであるJNK-1と、その活性化因子として働くMAPKKであるJKK-1とそれぞれ結合し、共にDDニューロンでシナプスの局在制御機構に関与することを明らかにした。また、キネシンがUNC-16/JNK複合体と結合して、その神経細胞内での局在を制御することも明らかにした。
今回、酵母two-hybrid法を用いてUNC-16と結合する因子をスクリーニングしたところ、新たにUNC-14が単離された。UNC-14はUNC-51プロテインキナーゼと複合体を形成して神経軸索の伸長に関わることがこれまでに明らかになっている。培養細胞での実験から、UNC-14のUNC16への結合は、KLC-2依存的におこり、しかもその結合ドメインはunc-51結合ドメインとは別であった。さらに、unc-14変異株についてDDニューロンにおけるシナプス小胞の局在を調べたところ、unc-16変異株と同様にシナプスの局在の異常を示した。これらのことから、C.elegansではキネシン/UNC-16/JNKカスケード複合体が、unc-14と結合してDDニューロンにおける機能的なシナプスの局在を制御することが示唆された。

Research Products

• [Publications] Kim, DH.: "A Conserved p38 MAP kinase pathway in Caenorhabditis elegans innate immunity"Science. 297(5581). 623-626 (2002)
• [Publications] Tanaka-Hino, M: "SEK-1 MAPKK mediates Ca^<2+> signaling to determine neuronal asymmetric development in Caenorhabditis elegans"EMBO Reports. 3(1). 56-62 (2002)
• [Publications] Tanaka-Hino, M.: "Sek-1 MAPKK mediates Ca^<2+> signaling to determine neuronal asynmetric development in Caenorhabditis elegans"EMBP Rep.. 3(1). 56-62 (2002)
• [Publications] Bird, D.T.: "UNC-16, a JKN-signaling scaffold protein, regulates resicle transport in C.elegans"Neuron. 35(5). 787-800 (2001)
• [Publications] Suzuki, N.: "A putative GDP-GTP exchange factor is required for development of the excretory cell in Caenorhabditis elegans"EMBO Rep.. 2(6). 530-535 (2001)
• [Publications] Sagasti, A.: "The CaMKII UNC-43 activates the MAPKKK NSY-1 to execute a lateral signaling decision required for asymmetric olfactory neuron fates"Cell. 105(2). 221-232 (2001)
• [Publications] Ono, K.: "An evolutionarily conserved motif in the TABI C-terminal region is necessary for interaction with and activation of TAKI MAPKKK"J. Biol. Chem. 276(26). 24396-24400 (2001)