2009 Fiscal Year Annual Research Report
神経特異的ユビキチンリガーゼDapによる神経突起のパターン形成制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Proteolysis in the Regulation of Biological Processes |
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21025033
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
榎本 和生 National Institute of Genetics, 新分野創造センター, 准教授 (80300953)
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| Keywords | ユビキチンリガーゼ / 神経突起 / パターン形成 / ショウジョウバエ / 転索ガイダンス |
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| Research Abstract |
神経系において特異的に発するユビキチンリガーゼ様タンパク質を発見し、Dap(defective in axon patterning)と名付けた。DapはN末にRINGドメインを有するTIRM型ユビキチンリガーゼ構造をとり、線虫からヒトまで高度に保存されたアミノ酸配列をもつ。ショウジョウバエDap欠損変異体(null変異体)は発生、生存率、生殖率において大きな異常は見られないが、末梢感覚ニューロンの軸索末端のパターン形成に特異的な異常を見出した。Dap変異体では、樹状突起パターンに全く異常を示さないことから、Dapは軸索パタニング特異的な機能をもつと考えられた。
レスキコー実験の結果から、Dapは末梢ニューロンにおいて細胞自律的に働くことが明らがとなった。さらにレスキューには、C末のコイルドコイル・ドメインが必要であることから、蛋白質相互作用ドメインとして機能する可能性が考えられた。一方、Dapを他の末梢ニューロン(Dapの発現が低いニューロン)に異所的に高発現させると、転索パタニングに影響を及ぼすことから、Dapは末梢神経系の軸索パターンを規定する決定因子であると考えられた。
Dapと機能的相関をしめす遺伝子群の網羅的同定を行い、軸索ガイグンス因子Netrinとその受容体Frazzledを同定した。遺伝学的解析から、DapはNetrinシグナル上流で制御することが示唆された。現在、DapがどのようにしてNetrinシグナルを制御するのかを生化学的・遺伝学的な手法をもちいて検討している。
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