WASPファミリータンパク質の脳神経系の形態形成シグナルにおける役割

• 研究課題/領域番号: 15770124
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 末次 志郎 東京大学, 医科学研究所, 助手 (70345031)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: N-WASP / mDab1 / Ar2 / 3 complex / actin cytoskeleton / 細胞運動 / チロシンキナーゼ / Arp2

研究概要

mDab1はreelinシグナルにおいて脳の発生における細胞移動をコントロールする遺伝子である。細胞移動はアクチン細胞骨格の再構成を伴い、これはしばしば普遍的なアクチン細胞骨格制御タンパク質によってなされる。そこで、mDab1を非神経細胞(COS-7細胞)に異所的に発現させてみたところ、フィロポディア形成を誘導すること細胞の計時的観察により見いだした。このフィロポディア形成はN-WASP依存的であることを,N-WASPのドミナントネガティブ体を用いて示した。N-WASPはmDab1とin vitro, COS-7細胞中、および胎児脳において相互作用することを免疫沈降実験により確認した。さらに興味深いことに、N-WASPとの相互作用およびフィロポディア形成にはmDab1のN末部のPTBドメインだけで必要十分だった。精製したmDab1のPTBドメインはN-WASPをin vitroで活性化し、Arp2/3複合体依存的なアクチン重合を引き起こした。reelinは神経細胞でSrcファミリーキナーゼを活性化し、mDab1のリン酸化を誘導することが知られていたので,Srcファミリーキナーゼの役割について検討した。COS-7細胞中でmDab1はSrcファミリーキナーゼによってリン酸化されることを見いだし、このリン酸化はmDab1のポリユビキチン化、および分解を誘導した。興味深いことに、mDab1のリン酸化はフィロポディア形成を抑制した。reelinと神経細胞の接触は、大脳発生において神経細胞の移動を止め、大脳の層構造の構築に関わると考えられているので、mDab1がSrcによるリン酸化によりフィロポディア形成能を消失することは、神経細胞がreelin刺激で止まることを反映している可能性が示唆された。mDab1は胎児由来の初代培養神経細胞において成長円錐の先端に存在したが、この神経細胞をreelinで処理し、mDab1のリン酸化を誘導しても神経細胞の形態には顕著な変化が見られなかった。従って、mDab1-N-WASPの経路が、実際の神経細胞移動においてどのような役割を持っているか、初代培養系ではでは明らかにできなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Interaction of N-WASP to HSP90 leads to activation and protection from proteasome-dependent degradation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Park SJ, Suetsugu S, Takenawa T.
  • 雑誌名: EMBO J. (in press)
• [雑誌論文] Rac-WAVE2 signaling is involved in the invasive and metastatic phenotypes of murine melanoma cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kurisu S, Suetsugu S, Yamazaki D, Yamaguchi H, Takenawa
  • 雑誌名: Oncogene 24 ページ: 1309-1319
• [雑誌論文] N-WASP and WAVE2 acting downstream of phosphatidylinositol 3-kinase are required for myogenic cell migration induced by hepatocyte growth factor. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kawamura K, Takano K, Suetsugu S, Kurisu S, Yamazaki D, Miki H, Takenawa T, Endo T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 279 ページ: 54862-54871
• [雑誌論文] Regulation of actin cytoskeleton by mDab1 through N-WASP and ubiquitination of mDab1 (2004)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu S, Tezuka I, Morimura I, Hattori M, Mikoshiba K, Yamamoto T, Takenawa T.
  • 雑誌名: Biochem J. 384 ページ: 1-8
• [雑誌論文] WAVE/Scars in Platelets (2004)
  • 著者名/発表者名: Oda A, Miki H.Wada I, Yamaguchi H, Yamazaki D, Suetsugu S, Nakajima M, Nakayama A, Okawa K, Miyazaki H, Matsuno K, Ochs HD, Machesky LM, Fujita H, Takenawa T.
  • 雑誌名: Blood. (in press)
• [雑誌論文] PtdIns(3,4,5)P3 binding is necessary for WAVE2-induced formation of lamellipodia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Oikawa T, Yamaguchi H, Itoh T, Kato M, Ijuin T, Yamazaki D, Suetsugu S, Takenawa T.
  • 雑誌名: Nat Cell Biol. 6 ページ: 420-426
• [文献書誌] Sawa M, Suetsugu S, et al.: "Essential role of the C.elegans Arp2/3 complex in cell migration during ventral enclosure"J Cell Sci. 116. 1505-1518 (2003)
• [文献書誌] Suetsugu S, Takenawa T.: "Translocation of N-WASP by nuclear localization and export signals into the nucleus modulates expression of HSP90"J Biol Chem. 278. 42515-42523 (2003)
• [文献書誌] Yamazaki D, Suetsugu S, et al.: "WAVE2 is required for directed cell migration and cardiovascular development"Nature. 424. 452-456 (2003)
• [文献書誌] Suetsugu S et al.: "Differential Roles of WAVE1 and WAVE2 in Dorsal and Peripheral Ruffle Formation for Fibroblast Cell Migration"Developmental Cell. 5. 595-609 (2003)
• [文献書誌] Suetsugu S, Takenawa T: "Regulation of cortical actin networks in cell migration."Int Rev Cytol. 229. 245-286 (2003)
• [文献書誌] Wu X, Suetsugu S, et al.: "Focal adhesion kinase regulation of N-WASP subcellular localization and function."J Biol Chem. 279. 9565-9576 (2004)