神経特異的ユビキチンリガーゼDapによる神経突起のパターン形成制御

Publicly Offered Research

Project Area	Proteolysis in the Regulation of Biological Processes
Project/Area Number	21025033
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	National Institute of Genetics
Principal Investigator	榎本和生 National Institute of Genetics, 准教授 (80300953)
Project Period (FY)	2009 – 2010
Project Status	Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help	¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000) Fiscal Year 2010: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000) Fiscal Year 2009: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Keywords	ユビキチンリガーゼ / 神経突起 / パターン形成 / ショウジョウバエ / 転索ガイダンス
Research Abstract	神経系において特異的に発するユビキチンリガーゼ様タンパク質を発見し、Dap(defective in axon patterning)と名付けた。DapはN末にRINGドメインを有するTIRM型ユビキチンリガーゼ構造をとり、線虫からヒトまで高度に保存されたアミノ酸配列をもつ。ショウジョウバエDap欠損変異体(null変異体)は発生、生存率、生殖率において大きな異常は見られないが、末梢感覚ニューロンの軸索末端のパターン形成に特異的な異常を見出した。Dap変異体では、樹状突起パターンに全く異常を示さないことから、Dapは軸索パタニング特異的な機能をもつと考えられた。レスキコー実験の結果から、Dapは末梢ニューロンにおいて細胞自律的に働くことが明らがとなった。さらにレスキューには、C末のコイルドコイル・ドメインが必要であることから、蛋白質相互作用ドメインとして機能する可能性が考えられた。一方、Dapを他の末梢ニューロン(Dapの発現が低いニューロン)に異所的に高発現させると、転索パタニングに影響を及ぼすことから、Dapは末梢神経系の軸索パターンを規定する決定因子であると考えられた。 Dapと機能的相関をしめす遺伝子群の網羅的同定を行い、軸索ガイグンス因子Netrinとその受容体Frazzledを同定した。遺伝学的解析から、DapはNetrinシグナル上流で制御することが示唆された。現在、DapがどのようにしてNetrinシグナルを制御するのかを生化学的・遺伝学的な手法をもちいて検討している。