研究課題
基盤研究(S)
脳は複雑なシステムであり、多様化した神経細胞から構成されている。CNR/プロトカドヘリンは、免疫グロブリンと類似した遺伝子クラスター構造をもち、シナプス領域でのタンパク質局在、単1神経細胞ごとに異なる発現様式が明らかとなっていた。本研究では、神経回路形成と再編成に関わるCNR/プロトカドヘリン分子群の分子機能を明らかにすることにより、神経回路形成と再編成の分子メカニズム解明を目標として研究を行った。その結果、1)マウスCNR1(CNR/プロトカドヘリンα4)タンパク質が活性化型インテグリン分子依存的に細胞接着に関与することを明らかにした。2)NMRを用いて世界で始めてプロトカドヘリンファミリーのタンパク質構造決定に成功した。3)神経回路形成期の軸索にCNR/プロトカドヘリンαが強く発現していることを明らかにし、ミエリン形成と発現との関連性を明らかにした。4)CNR/プロトカドヘリンα遺伝子クラスター共通エクソン欠損マウス、スプライシングバリアントA型及びB型欠損マウスを用いて、α遺伝子が嗅神経回路形成において必要であることを明らかにした。5)小脳プルキンエ細胞を用いた単1神経細胞遺伝子発現解析系を新たに開発し、個々のプルキンエ細胞におけるαとγファミリーの遺伝子発現制御について解析し、新たな遺伝子制御機構を明らかにした。本研究によりCNR/プロトカドヘリンファミリーが個々の神経細胞の多様化、神経回路形成、細胞接着に関わる多様化膜分子群であることが示唆された。
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