2017 Fiscal Year Annual Research Report
細胞外マトリックス・ビトロネクチンによる小脳顆粒神経細胞の軸索決定シグナル解明
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17J02956
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
橋本 恵 お茶の水女子大学, 人間文化創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
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2017-04-26 – 2019-03-31
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| Keywords | ビトロネクチン / 小脳顆粒細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1)ビトロネクチン誘導性軸索決定におけるGSK-3β関与の解明、そして、2)軸索決定を制御するビトロネクチン受容体探索を行った。これまでに、ビトロネクチン過剰/欠損下では、小脳顆粒神経細胞の1本の軸索決定機構が崩壊することを明らかにしてきた。
本年度は、1)では、ビトロネクチン誘導性軸索決定シグナル経路を明らかにするために、ビトロネクチン添加/ノックアウト下のマウス小脳顆粒前駆細胞初代培養系にGSK-3β阻害剤を加え、その後の軸索決定を観察した。軸索解析は、軸索マーカー陽性突起を軸索とし、GFP発現により突起形態を明瞭にした上で行った。その結果、GSK-3β阻害剤添加により軸索決定機構が崩壊した。
2)では、αvβ5インテグリンが軸索決定におけるビトロネクチンの受容体であること検証するため、β5インテグリンを過剰発現/ノックダウンした初代培養小脳顆粒前駆細胞の軸索本数を計測し、β5インテグリンの軸索決定への関与を解明した。すると、β5インテグリンのノックダウン及び過剰発現は軸索決定機構を崩壊させることが明らかになり、ビトロネクチンと同様の機能をもつことが示された。また、β5インテグリンをノックダウンすると、ビトロネクチンにより軸索決定制御が行われなくなったことから、αvβ5インテグリンが軸索決定におけるビトロネクチンの受容体であることがわかった。
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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
まず、小脳顆粒神経細胞の軸索決定機構に関するビトロネクチンの受容体探索について、αvβ5インテグリンが関与するというデータが示され、今年度の最大の課題はクリアできた。一方で、ビトロネクチンとαvβ5インテグリンの結合が弱いためか、免疫沈降法でビトロネクチンとαvβ5インテグリンの結合が検出できず、実験系の改善が必要であると考えている。
また、ビトロネクチンが神経細胞軸索決定を制御するシグナル経路としてGS-K3βの関与が示唆されており、今後は他のシグナル因子にも着目して解析を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ドミナントポジティブGSK-3βを小脳顆粒前駆細胞に導入し、ビトロネクチンによりGSK-3βを介した軸索決定機構がはたらくことをより確かにする予定である。また、GSK-3βだけでなくPI3Kなどのシグナル因子との関連も解析予定である。
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