研究課題
基盤研究(B)
神経細胞は1本の軸索と複数の樹状突起を形成し極性を獲得する。神経極性は、神経細胞の基本的な機能であるシグナルの入出力や統合に重要な役割を果たす。最近の数多くの報告から、細胞内におけるシグナルの非対称性が培養海馬神経細胞の極性を形成することが明らかとなりつつある。しかし、このようなシグナルの細胞内における非対称性がどのような分子メカニズムで生じるかという問題は大きな謎である。最近、我々は新規神経極性形成タンパク質Shootinlを見出した。Shootinlは極性形成とともに神経細胞内で非対称に軸索に濃縮する。また、Shootinlが軸索形成作用を持ち、PI3-kinase(既知の極性形成タンパク質群のうちで最上流に位置する)の細胞内分布を制御したことから、Shootinlが神経細胞内における最初の非対称性のシグナルの形成に関与する重要な分子である可能性が示唆された。本研究では、このShootinlに焦点をしぼって重点的な機能解析を行い、Shootinlによる軸索形成作用の分子メカニズムおよび極性形成過程における非対称シグナル形成のメカニズムの解明を行った。その結果、ShootinlがPI3-kinaseの上流分子として機能するのみならず、「クラッチ分子」としてアクチンフィラメントと細胞接着分子L1とを連結することにより軸索伸長を引き起こすことがわかった。また、Shootinlが神経極性形成過程で将来軸索になる神経突起に濃縮するのに、Shootinlの神経突起におけるポジティヴフィードバックを介した濃縮が重要な役割を果たすことが示唆された。また、Shootinlの脳内機能の解析のためにノックアウトマウスの作成に成功し、現在その表現型を解析中である。
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