研究課題
神経細胞は細胞体から1本の軸索と複数の樹状突起を伸長させる。軸索形成のひとつのメカニズムとして、小胞輸送により膜成分が軸索の先導端へ選択的に多く運ばれて、そこで膜が融合し、さらにそこでのアクチン細胞骨格などの再編成により、軸索の伸長が起こると考えられている。軸索が効率よく伸長するには、エクソサイトーシスだけではなく、エンドサイトーシスによる余分な細胞形質膜の除去が必要である。エンド・エクソサイトーシスのくり返し(リサイクリング)により、軸索が伸長するものと考えられる。細胞接着分子インテグリンのリサイクリングが神経軸索伸長に関与している。また、そのインテグリンのリサイクリングには、Rap1低分子量Gタンパク質の活性化が関与している。そこで、本研究では、軸索が伸長・退縮する際に、どのようにして時間・場所特異的にRap1の活性化を制御しているのかに焦点をあてて解析し、以下の結果を得た。1)Nerve growth factor(NGF)によるRap1の持続的な活性化に、NGFの受容体であるtropomyosin related kinase A(TrkA)受容体の初期と後期エンドソームへの輸送が関与していた。2)TrkA受容体のエンドサイトーシスの阻害によりRap1の活性化が抑制され、軸索の伸長を抑制した。3)初期エンドソーム上でのRap1の活性化には、活性化因子であるC3Gが関与していた4)後期エンドソーム上でのRap1の活性化には、活性化因子であるPDZ-GEF1が関与していた。このように本年度は、Rap1の活性化の分子メカニズムについて、当初の計画以上の成果をあげることが出来た。
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J. Biol. Chem. 281・15
ページ: 10598-10609
J. Cell Biol. 174・1
In Methods in Molecular Biology (Ivanov, A.I., ed.)(Humana Press Inc., Totowa, NJ) (in press)
Trends in Cell Biology (Giles, K.M., ed.)(Elsevier London, London) (in press)
