神経成長円錐と経路選択:ミオシン-Vの役割を探る(II)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13210022
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 石川 良樹 群馬大学, 医学部, 講師 (20212863)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊谷 啓之 群馬大学, 医学部, 助手 (20321945) ; 小浜 一弘 群馬大学, 医学部, 教授 (30101116)
• Keywords: アクチン / ファシン / フィロポディア / ミオシン

Research Abstract

ファシンはフィロポディアに局在するアクチン束化蛋白質、ミオシンVはやはりフィロポディアに局在するMotor蛋白質で、いずれも発生初期、突起伸長期に特異的に発現することから、成長円錐の運動性と深く関わっていると想像される。我々はファシン、ミオシンV、アクチンをインビトロで再構成し、その相互作用様式を解析した。その結果、ファシンは極性を揃えてアクチン繊維を束化し、フィロポディア様構造を形成した。また、ミオシンVは、ファシン/アクチン束をマイナス端方向に向かって滑り運動させながら、束をバラバラに解いた。この運動は、カルシウムにより阻害され、なおかつ実際のフィロポディア運動:退行性の流れと基部での束消失に酷似していた。以上の結果から、ミオシンVとファシンが成長円錐運動調節で中心的な役割を担っている可能性が出てきた。
そこで、遺伝子操作が容易なcell lineでこれらの蛋白質の発現を変動させ、成長円錐のアクチン微細構造を生体観察することが可能な系の探索をした。液晶で偏光角を多段階変化させ、画像処理により像を結ばせる新型偏光顕微鏡(Pol-scope)が、VEC-DICよりもアクチンの微細構造観察に適していた。また、マウスニューロブラストーマ/ラットグリオーマ由来Ng108-15細胞の成長円錐が培養条件下で良く広がり、観察に適していた。GFP-ファシン、及び他のアクチン結合蛋白質とGFPとの融合体を作成し、これらの蛋白質とPol-scopeとの同時観察が可能になった。今後はこの系を用いて、成長円錐運動の解析を行っていきたい。

Research Products

• [Publications] Samizo, K. et al.: "A highly sensitive method for measurement of myosin ATPase activity by reversed-phase high-performance liquid chromatography"Anal. Biochem.. 293. 212-215 (2001)
• [Publications] Ishikawa, R., Kohama, K.: "Actin dynamics in filopodia of nerve growth cone"Membrane and Cell Biology. (印刷中). (2002)