2017 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation mechanism of the signal transduction for neuronal polarity determination in lipid rafts
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15K06770
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
本多 敦子 新潟大学, 医歯学総合研究科, 特任助教 (40467072)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 脂質ラフト / シグナル伝達 / トランスデューサー / 神経極性 / 脳発生 / GPM6a / Rufy3 / ラミニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、昨年度までに当初の研究目的であった、M6aの脂質ラフト制御を介したトランスデューサーとしての生理的役割と、脳形成過程の神経極性決定におけるその重要性を明らかにしている。本年度は、M6aを軸とした脂質ラフトにおける個々の分子間制御機構の詳細を明らかにするため、M6a結合タンパク質Rufy3の本研究における役割について調べた。
本研究にて生体内でのRufy3の役割を解析するため、Rufy3 KOマウスを作成した。Rufy3KO 神経細胞では、M6a KO神経細胞と同様な軸索過剰形成が見られた。Rufy3はRUN-domainを介してM6aに結合し、形質膜上でM6aと共局在した。脳の生化学的解析では、野生型では、Rufy3はM6aが局在する脂質ラフト様画分(DRM)に分布したが、M6aKOではRufy3のDRM分布が阻害された。本研究においてRufy3が、Rap2やM6aと共に軸索成長円錐に局在することを明らかにしているが、EGFP-Rap2のイメージング解析では、Rufy3 KO神経細胞の成長円錐におけるRap2集積は阻害されていた。Rap2は、Rac1GEFであるTiam/STFEと相互作用しており、野生型の神経成長円錐ではTiam/STFEはRap2と共に局在するが、Rufy3KO神経の成長円錐では両者の局在が阻害され、Tiam/STFFの下流分子の局在化も阻害された。これらの結果より、成長円錐においてRufy3はM6aとRap2の間を介在するアダプター分子としてM6a近傍にRap2を集積させてTiam/STFEを活性化し、M6aが制御する神経極性決定や軸索成長を制御することを明らかにした。
本研究成果は、国際科学雑誌 J. Neurosci. (2017), J.B.C.(2017), Neurosci. Res.(2018)の3報にそれぞれ論文として掲載された。
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