神経細胞樹状突起の形態を調節する分子メカニズム

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07458203
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 白尾 智明 群馬大学, 医学部, 教授 (20171043)
• 研究分担者: 栗原 久 群馬大学, 医学部, 助手 (20008387) ; 林 謙介 群馬大学, 医学部, 助手 (50218567)

研究概要

(1)ドレブリンと他のアクチン関連蛋白との関係を生化学的に解析するために、ドレブリン、ミオシン、アクチン、トロポミオシン、α-アクチニン、カルデスモン、ゲルゾリン等を精製した。次にドレブリンと他の精製蛋白を種々組み合わせてアクチンフィラメントとの共沈実験を行い、ドレブリンはトロポミオシン、α-アクチニンと競合的にアクチンフィラメントに結合することを見いだした。ドレブリンの解離定数は1.2x10-6であった。またmotility asayによりドレブリンを加えるとアクチンフィラメントの動きがわかり、このことによりドレブリンがミオシンフィラメントとアクチンフィラメントの関係を調節していることが示唆された。また上記蛋白に対する特異抗体を用いて、ドレブリン遺伝子導入線維芽細胞の免疫染色を行い、突起形成を起こすアクチンフィラメントからはトロポミオシンが失われていることが解った。
(2)ドレブリン特異抗体を固定化したビーズを用いて樹状突起スパインの細胞骨格蛋白群を調整すると、ドレブリンの他、アクチン、3種のミオシンとゲルゾリンがその中に含まれるていたが、さらに多くの未同定蛋白が含まれていることを蛋白電気泳動法により確認された。そこでこの標本を免疫源としてモノクローナル抗体を作製したところ、脳に特異的なミオシン用蛋白を認識する抗体、神経細胞が分泌する細胞外基質を特異的に認識する抗体、カルモデュリンカイネースを認識する抗体がとれた。その他にもまだ抗原が同定されていないが、脳に特異的な抗体がいくつかとれている。
(3)ES細胞からドレブリン遺伝子をクローニングしその配列を明らかにした。この遺伝子を八木らにより新たに開発されたgene targeting用のプラスミドに組み込み、ターゲッティングようのベクターを作製した。。

研究成果

• [文献書誌] T.Shirao: "The roles of microfilament associated proteins,drebrins in brain morphogenesis" J.Biochem. 117. 231-236 (1995)
• [文献書誌] S.Kobayashi: "K252a,a potent inhibltor of protein kinases,inhibits the migration" Dev.Brain Res.90. 122-128 (1995)
• [文献書誌] Y.Harigaya: "Disappearance of actin-binding protein,drebrin,from hippocampal sysnapses" J. Neurosci Res.43. 87-92 (1996)
• [文献書誌] K.Ikeda: "Stabilization of adhesion plagues by the expression of drebrin" Dev. Brain Res.91. 227-236 (1996)
• [文献書誌] Y.Sasaki: "Inhibition by drebrin of the actin-binding activity of brain fascin." J. Neurochem.66. 980-988 (1996)
• [文献書誌] K.Hayashi: "Modulatory role of drebrin on the cytoskeleton within dendritic spines" J. Neurosci.15. 7161-7170 (1996)