グリア細胞によるイオンチャンネルの発現と局在の調節機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10214204
• Research Institution: National Institute for Physiological Sciences
• Principal Investigator: 池中 一裕 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00144527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 馬場 広子 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (40271499) ; 藤本 一朗 岡崎国立共同研究機構, 統合バイオサイエンスセンター, 助手 (70264710)
• Keywords: 有髄神経軸索 / イオンチャネルクラスタリング / ランビエの絞輪 / パラノード

Research Abstract

近年、電気的絶縁のみでなく軸索上の特異的なチャンネル配置に関してもオリゴデンドロサイト(OL)の関与が重要であると推測されるようになった。本研究では、OLと神経細胞とのコミュニケーションの実態を明らかすること、また電位依存性チャンネルの絞輪部周囲へのクラスタリングの形成機構を分子レベルで解明することによって、OLの神経興奮伝播に対する役割を明らかにすることを目的とした。
1)OLが分化・成熟するタイミングは神経軸策から伝えられるJagged-Notchシグナリングによって調節されている。我々はOL前駆細胞内でNotchシグナリングの下流標的分子の一つとして転写因子Mash1が発現していることを見いだした。更に、Mash1ノックアウトマウスにおけるOLの発生が異常であったことから、生体内でもMash1がOLの発生に機能していることが明らかとなった。
2)チャネルクラスタリングに関わるオリゴデンドロサイト由来因子の探索。
Na^+チャネルの存在するノードの初期形成には髄鞘膜は必要なくOLの存在が不可欠であること、しかしノードの成熟化には髄鞘膜が必要であることが分かった。一方K^+チャネルが局在しているドメインを形成するには成熟した髄鞘が必須であること、その局在化部位の決定には髄鞘膜およびパラノーダルジャンクションが重要であることが明らかになった。さらに一旦形成されたドメイン構造が脱髄後に消失することより、髄鞘膜は軸索ドメインの初期形成のみならず維持にも必要であることが分かった。また、スルファチドおよびCD9はNF155などjunction形成に関わる髄鞘分子をパラノードに運ぶ重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
平成14年度は、研究班員より成果の概略および研究論文を提出してもらい、業績集と総説をまとめたものを二冊に製本した。これらを関連施設に郵送した。