最先端可視化技術による軸索内細胞骨格の動態解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11480229
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 小宮 義璋 群馬大学, 医学部, 教授 (50010046)
• キーワード: 細胞骨格 / 軸索 / 微小管 / ニューロフィラメント / チューブリン / 神経再生

研究概要

ニューロフィラメントは軸索内の細胞骨格を構成している重要なメンバーの一つで、安定重合型の比率が特に高い。今回我々は再生にともなう細胞骨格の再編成機構を知るために、ラットの坐骨神経を用いてニューロフィラメント蛋白の溶解性と軸索内輸送の変化を調べた。
フォスファターゼ阻害剤の存在下にラットの正常坐骨神経を1%Triton入りの緩衝溶液で処理すると、ニューロフィラメントの高分子量サブユニット(NF-H)の15-25%が可溶性画分として回収される。一方、再生しつつある神経では、障害部位より遠位側にあるニューロフィラメント蛋白は1週間以内にすべて分解消失してしまうが、2週間後にこの部位まで伸長してきた再生軸索内では可溶性画分に回収されるNF-Hサブユニットの割合が50%以上に増加していると同時に、C-末端部分のリン酸化レベルも低下する。このようなNF-H可溶性の増加は障害部より近位側の軸索内を輸送されている標識蛋白でも認められる。これに対して低分子量サブユニット(NF-L)の場合には正常軸索でも、再生軸索でも可溶性画分に回収されることはない。これらの観察から、軸索が再生している時にはニューロフィラメント全体が脱重合するのではなく、NF-Hのみの選択的な離脱が起こるものと推定され、細胞骨格を組替えて再生に対処する早期のトリガーになっていることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Tsuda,M.,Tashiro,T & Komiya,Y.: "Selective solubilization of high-molecular-mass neurofilament subunit during nerve regeneration."Journal of Neurochemistry. 74(2). 860-868 (2000)
• [文献書誌] Igarashi,M.,Ohyama,A.,Ohbayashi,K,Kosaki,S & Komiya,Y.: "The mechanism of the neurotransmitter release in growth cones."Journal of Neuroscience Researeh. 60. 743-753 (2000)
• [文献書誌] Yamamoto,Y.,Yosuda,Y & Komiya,Y.: "Cilostazol prevents impairment of slow axonal transport in strepto Zotocin-diabetic rats."European Journal of Pharmacology. 409(1). 1-7 (2000)
• [文献書誌] Ohyama,A,Komiya,Y & Igarashi,M.: "Globular tail of myosin-V is bound to VAMP/ syneptobvevin."Biochemical and Biophysical Research Communications. (in press). (2001)
• [文献書誌] Aihara,Y.,Inoue,T.,Mikoshiba,K.,Komiya,Y. et al.: "Movement of endoplasmic reticulum in the living axon is distinct from other membranous vesicle in its rate, form and sensitivity."Journal of Neuroscience Research. (in press). (2001)