シナプス小胞の軸索輸送の分子カスケードの解明

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H05010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 形態・構造
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 丹羽 伸介 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (30714985)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 軸索輸送 / KIF1A / シナプス小胞 / ARL8A / ARL8B / BORC / UNC-104

研究成果の概要

神経細胞はシナプスに局在するシナプス小胞と呼ばれる軸索内の膜小胞によって情報伝達をする。シナプスやシナプス小胞の構成成分は細胞内でしか合成されない。そのため、細胞内で合成されたシナプスやシナプス小胞の材料を輸送する仕組みが重要となる。これを軸索輸送と呼ぶ。本研究ではBLOC-1関連複合体(BORC)→small GTPase ARL-8→分子モーターKIF1Aからなる分子カスケードがシナプスやシナプス小胞の軸索輸送を担っていることを明らかにした。BORCはsmall GTPaseであるARL-8をGTP状態にする。GTP状態のARL-8は分子モーターKIF1Aを活性状態にし軸索輸送が開始する。

自由記述の分野

細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

軸索輸送は神経細胞の機能を支える重要なマシナリーであるにもかかわらず、その制御についてはほとんどわかっていなかった。また、制御機構があるとしてそれが破綻した場合に何が起こるのかも不明であった。本研究では軸索輸送の制御メカニズムの一端を解明することができた。また、このメカニズムに異常が起こることが遺伝性痙性対麻痺と呼ばれる運動神経疾患の原因となることを明らかにした。