線虫C.elegansをモデル動物としたシナプス局在制御機礎の解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13041022
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 久本 直毅 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80283456)
• キーワード: MAPキナーゼ / シナプス / C.elegans

研究概要

線虫C.elegansの運動神経であるDタイプニューロンにおけるシナプス小胞の局在制御は、シナプス小胞の局在を制御する機構の研究モデルとして非常に有用である。最近、上記の制御機構に関与する遺伝子のひとつであるunc-16が、ほ乳動物のJSAP/JIP3のホモログをコードしているという結果を得た。JSAP/JIP3は、ほ乳動物細胞においてJNK型のMAPキナーゼカスケードの構成因子であるMLK MAPキナーゼキナーゼキナーゼ(MAPKKK)、MKK4/7 MAPキナーゼキナーゼ(MAPKK)およびJNK MAPキナーゼとそれぞれ結合することにより、キナーゼカスケードのシグナル伝達を助ける足場として機能する。線虫では、JNKのホモログとしてJNK-1が、その活性化因子として働くMAPKKとしてJKK-1とSEK-1が単離されている。これらの遺伝子産物とUNC-16との関係を培養細胞を用いて調べたところ、これらの因子はいずれもUNC16と結合した。また、jnk-1変異株およびjkk-1 sek-1二重変異株では、共にDDニューロンでシナプスの局在制御機構が異常であった。さらに、酵母two-hybrid法を用いてUNC-16と結合する因子をスクリーニングしたところ、キネシン軽鎖をコードするKLC-2が単離された。変異株を作成したところ、unc-16変異株と同様にシナプスの局在制御の異常を示した。同様の異常は、キネシン重鎖をコードするunc-116変異株においても観察された。これらのことから、C.elegansではキネシン/UNC16/JNKカスケード複合体が、DDニューロンにおける機能的なシナプスの局在制御に関わることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Tanaka-Hino, M.: "Sek-1 MAPKK mediates Ca^<2+> signaling to determine neuronal asynmetric development in Caenorhabditis elegans"EMBP Rep.. 3(1). 56-62 (2002)
• [文献書誌] Bird, D.T.: "UNC-16, a JKN-signaling scaffold protein, regulates resicle transport in C.elegans"Neuron. 35(5). 787-800 (2001)
• [文献書誌] Suzuki, N.: "A putative GDP-GTP exchange factor is required for development of the excretory cell in Caenorhabditis elegans"EMBO Rep.. 2(6). 530-535 (2001)
• [文献書誌] Sagasti, A.: "The CaMKII UNC-43 activates the MAPKKK NSY-1 to execute a lateral signaling decision required for asymmetric olfactory neuron fates"Cell. 105(2). 221-232 (2001)
• [文献書誌] Ono, K.: "An evolutionarily conserved motif in the TABI C-terminal region is necessary for interaction with and activation of TAKI MAPKKK"J. Biol. Chem. 276(26). 24396-24400 (2001)