2017 Fiscal Year Annual Research Report
神経突起伸長過程におけるＲａｂ３５活性化メカニズムの解明
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16J05353
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
衞藤 貫 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | 神経突起伸長 / 膜輸送 / Rab |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経突起伸長の過程では細胞膜の表面積が大きく拡大することから、細胞内部からの膜輸送機構が不可欠と考えられている。この過程で生じる膜動態の変化は、神経成長因子（NGF）と呼ばれる細胞外部からの刺激により引き起こされることがわかっている。よって、神経突起伸長に必須な膜輸送制御因子Rab35もNGF刺激依存的に活性化されることが予想される。しかし、NGF刺激によりどのようにしてRab35が活性化されるのか、その分子メカニズムは明らかになっていない。また一般的に、Rabの活性化はグアニンヌクレオチド交換因子（GEF）と呼ばれるRab活性化因子により制御されると考えられているが、このRab-GEFの制御メカニズムも未だ明らかになっていない。そこで、申請者はNGF刺激によりどのようなメカニズムでRab35-GEFが制御され、Rab35が活性化するのかを明らかにしたいと考え、本研究課題の着想に至った。
神経突起伸長の際に、Rab35の活性化に関わる因子（GEF）の同定と機能解析を昨年度に引き続き進め、候補分子としてDENND1A/connecdenn1を同定することに成功している。本年度は、神経突起伸長の引き金となる神経成長因子（NGF）刺激により、DENND1Aがリン酸化されることを新たに見出した。さらに、蛋白質のリン酸化を検出ツールであるphos-tagと部位特異的アミノ酸置換法を用いて、DENND1Aのリン酸化サイトを同定することに成功した。今後は、リン酸化できないDENND1A変異体や常時リン酸化変異体を作成し、PC12細胞に発現させることで、神経突起伸長に対するDENND1Aのリン酸化の影響を検討していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
神経突起伸長の際に、Rab35の活性化に関わる因子（GEF）の同定と機能解析を昨年度に引き続き進め、候補分子としてDENND1A/connecdenn1を同定することに成功している。本年度は、神経突起伸長の引き金となる神経成長因子（NGF）刺激により、DENND1Aがリン酸化されることを新たに見出した。さらに、蛋白質のリン酸化を検出ツールであるphos-tagと部位特異的アミノ酸置換法を用いて、DENND1Aのリン酸化サイトを同定することに成功した。
また、本年度はRab35に加え、やはり神経突起伸長への関与が示唆されているRab10の機能解析にも着手し、Rab10のこれまで知られていない非神経系での新たな機能の一端を見出しつつある。これまでにほとんど機能が解明されていない管状エンドソーム（tubular endosome）と呼ばれる特殊な形態のオルガネラに興味を持ち、このオルガネラの形成過程における必須の制御因子としてRab10を同定した。また、tubular endosomeの制御メカニズムを明らかにするために、Rab10の新規結合タンパク質の探索を行い、モーター蛋白質の一種であるKIF13A/Bを同定することにも成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、リン酸化できないDENND1A変異体や常時リン酸化変異体を作成し、PC12細胞に発現させることで、神経突起伸長に対するDENND1Aのリン酸化の影響を検討していく予定である。
また、新たに着手し始めたtubular endosomeの解析については、tubular endosomeの細胞内輸送における役割を解明していく予定である。
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Research Products
(3 results)
