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網膜は複数種の神経細胞から構成される組織である。RNA結合タンパク質HERMESは網膜組織の最内側面に位置する網膜神経節細胞（以下、RGC）に強く発現し、RGC軸索の終末における分岐形成に必須の働きをすることが示唆されている。これまでに私は、マウス網膜由来の神経系細胞株RGC-5を用いた解析から、薬剤刺激によって神経様に分化させたRGC-5細胞において、HERMESがストレス顆粒の代表的な構成因子として知られるG3BP1や核局在性RNA結合タンパク質NonO、PSFなどとともに、軸索や樹状突起へのRNA輸送および局所的な翻訳制御に働く神経RNA顆粒を形成することを明らかにした。興味深いことに、NonO、PSFは分化誘導前のRGC-5細胞では核にのみ存在したことから、RGC-5細胞の神経様分化をきっかけとしてNonO、PSFの核外移行、および、HERMES、G3BP1などとの細胞質性顆粒形成が誘導されることが示唆された。
そこで私は、神経様分化時に働くNonO、PSFの核外移行制御機構の解明を目標に、RGC-5細胞をモデル系として翻訳後修飾に着眼した解析を行っている。阻害剤やsiRNAによる検討から、NonO、PSFの核外移行、および、細胞質における顆粒形成がSUMO化修飾によって制御されることを見出した。また、RGC-5細胞においてNonO自身がSUMO化されていることを確認しており、SUMO化の標的になり得る配列に変異を導入した変異型NonOは、分化誘導前のRGC-5細胞においても細胞質で顆粒を形成することを明らかにした。さらにRGC-5細胞の神経様分化に伴って、特定の脱SUMO化酵素のタンパク質量が増加することを見出した。現在は、SUMO化によるタンパク質の細胞内局在制御機構の詳細について、更なる検証を行っている。
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