新規神経特異的アクチン結合分子Clipin Cと神経細胞機能解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12780537
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 武内 恒成 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 講師 (90206946)
• キーワード: アクチン / 神経細胞 / 神経突起 / 低分子量G蛋白質 / NADPH

研究概要

神経回路網形成は、細胞が神経突起を伸展し、シナプスを形成することで複雑なネットワークを形成することから始まる。この神経回路網形成を理解する上で、神経細胞の移動や神経突起伸展を制御する接着機構と細胞骨格アクチンの動的機能を知ることは、重要な課題である。我々は、神経細胞のアクチン制御に関わる新規神経特異的アクチン結合蛋白質Clipin C/Coronin B5を同定し、解析を進めている。このClipin Cは、細胞性粘菌Dictiosterium Discoideumのアクチン結合分子Coroninの哺乳類ホモログで、粘菌においては移動、分裂、食作用に重要な機能を果たすこと知られている。ヒト・マウスでは少なくとも5つのファミリー分子が存在し、それぞれにその発現は組織によって住分けていた。これらClipin/coroninファミリーの分子は、N末側に5つのWD40ドメインとC末側にβヘリックス領域を持っている。WD40ドメインはG蛋白質βや、TAF-II、β-COPなど様々な分子にみられ、分子間相互作用に関わるとされるが詳細な機能は不明である。Clipin Cは少なくともこのWD40ドメインだけではアクチン結合は示さず、N末側とC末側にアクチン結合領域が存在していた。さらにこの分子群の機能を明らかにする目的で結合分子を検索した結果、すでに報告した細胞接着裏打ち分子のvinculinだけでなく、さらにp40phoxとも結合していることが、住本博士(九州大・生医研)との共同研究によりわかった。p40phohは、血球細胞において食作用NADPHオキシダーゼ群の細胞質内活性化因子の一つで、p67phox、p47phoxとともにその制御を司ること、また細胞極性形成への関与が知られる。我々は、p40phoxが神経系細胞にも広く存在することを示し、結合領域はClipinCのWD40ドメインであることを明らかにした。また、ClipinCの細胞への発現実験から、ストレスファイバーの制御や、特にRacの下流でラッフル膜形成に関わることを示した。p40phoxはp67phoxと常に結合しており、このp67phoxはRacと結合していることが知られている。つまり、ClipinCはp67/p40phoxを介してRacの制御をうけてアクチン制御・細胞極性形成に関わることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Kasahara,K.,Takeuchi,K., et al.: "Involvement of gangliosides in glycosylphosphatidylinositol-anchorrd neuronal cell adhesion molecule Tag-1 signaling in : lipid rafts."Journal of Biological Chemistry. 275. 34701-34709 (2000)
• [文献書誌] Fujimori,K,E.,Takeuchi,K., et al.: "Expression of L1 and Tag-1 in the corticospinal, Callosal, and hippocampal commissural neurons in the developing rat telencephalon."Journal of Comparative Neurology. 417. 275-288 (2000)
• [文献書誌] Takeuchi,K., et al.: "Glycosilated intact proteins expressed by Bombyx mori nuclear polyhedorosis virus"Bio Technigues. (in press). (2001)
• [文献書誌] Takeuch,K., et al.: "Developmental expression and function of Clipin C1 coronin 5 in fetal mouse brain."Brain Research. (in press). (2001)