2020 Fiscal Year Annual Research Report
Roles of the signal transduction via lipid rafts in axon formation and regeneration
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18K06480
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
本多 敦子 新潟大学, 医歯学系, 特任助教 (40467072)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 泰行 新潟大学, 医歯学系, 助教 (70710573)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脂質ラフト / 神経成長円錐 / M6aタンパク質 / シグナル伝達分子 / プロテオミクス / リピドミクス / 小胞体 / 極長鎖脂肪酸産生酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、神経軸索成長円錐による軸索形成・再生機構を明らかにするため、成長円錐の主要な膜タンパク質M6aに着目し、軸索形成過程の成長円錐でのM6aによる「脂質ラフトを介したシグナル伝達」の活性化が軸索形成シグナルを制御すると仮説をたてた。①成長円錐のラフトへの局在にM6a発現が作用する分子群と、②細胞表面でM6aの近傍にある分子群を網羅的に同定し、軸索形成におけるM6aによる脂質ラフトを介したシグナル制御機序の解析を行った。野生型とM6aノックアウト(KO)マウス胎児脳の成長円錐ラフト画分の質量分析から、M6aKOマウスでは特定のテトラスパニン・チャネル・小胞体分子・チロシンキナーゼ・シグナル伝達分子がラフト画分から無くなることが分かった。また、EMARS法（生細胞表面分子群標識）を用いて細胞表面のM6a近傍の分子群を調べた結果、細胞接着分子・小胞体分子・チロシンキナーゼ・シグナル伝達分子が同定された。M6aはインテグリンなどの細胞接着分子と相互作用するが、それらのラフト局在に作用しないことから、この相互作用がラミニンによるラフトでのM6a集積の上流に作用することが示唆された。一方M6aは、相互作用する小胞体分子・チロシンキナーゼ・シグナル伝達分子だけでなく、直接相互作用しないテトラスパニン・チャネルなどのラフト局在にも大きく作用した。シグナル分子への作用は、申請者が報告した神経極性決定メカニズムを強く支持しており、軸索形成とチロシンリン酸化との関係については現在解析中である。さらに成長円錐での小胞体分子、特に極長鎖脂肪酸産生酵素の軸索形成における役割を解析した結果、成長円錐での極長鎖脂肪酸産生が成長円錐の膜形成や軸索伸長に重要であることを見出しており、今後は形質膜上のM6aによる小胞体（分子）のラフト膜領域への局在化の軸索形成における意義について明らかにしていく。
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