成長円錐の先導端は伸長する軸索の最前線で、膜上に存在する多様な受容体-リガンド相互作用で神経成長やシナプス形成、神経再生が決定付けられる。申請者は小胞蛋白質シナプトフィジン(SYP)のGFPライブイメージングで、成長円錐の先導端近傍にSYPが多数の点状に集積する様子を観察した。この先導端のSYP集積はダイナミンと共局在したことから、エンドサイトーシスによる小胞形成が先導端で生じると考えられる。これらの小胞のほとんどはクラスリンとは共局在せず、一方でBARタンパク質のエンドフィリンと共局在することを明らかにした。この結果は、成長円錐の先導端でクラスリンが介在しない、エンドフィリン介在性のエンドサイトーシスが生じることを示唆する。 先導端はF-アクチンに富む部位であることから、エンドサイトーシスとF-アクチンの関係を2色蛍光ライブイメージングで調べた。フィロポディアのごく近傍でエンドフィリン、およびSYPの集積が生じることを明らかにした。先導端へのエンドフィリンの集積は 1)アクチン重合阻害、2)アクチン束化因子ファシンの発現抑制、のいずれでも顕著に消失した。これは先導端のエンドフィリン介在性エンドサイトーシスがフィロポディア形成に伴って生じる可能性を強く示唆する。 成長円錐におけるエンドサイトーシスの空間分布を明らかにするため、エンドフィリンおよびクラスリンの分布を全反射照明蛍光(TIRF)像で比較した。クラスリンは成長円錐の基底部に分布がみられたのに対し、エンドフィリンは基底部にほとんど分布していなかった。超解像顕微鏡による3次元蛍光像の結果と合わせると、クラスリンが成長円錐の基底部に多く分布しているのに対し、エンドフィリンはアクチン束に沿って成長円錐の表面側(非接着面)の膜直下に集積することが分かった。
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