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ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)は細胞膜表面や細胞外基質に局在し、様々な生物学的現象に関与することが報告されている。しかしながら、その作用機序については未だに多くの点が不明である。そこで本研究では、遺伝学的手法が有効なショウジョウバエを用い、神経発生、特に神経筋接合部の形成におけるHSPGの機能に焦点を当て解析を進めている。前年度までの解析から分泌型HSPGをコードするパールカンの変異体ではシナプス後部の形成に異常をきたすことが分かっている。興味深いことに、この表現型はWnt変異体が示す異常と非常に類似している。シナプス前細胞から分泌されるWntは、シナプス後部に局在する受容体Dfz2に結合し、受容体細胞内ドメインの核移行を誘導する。そこでパールカンがWntシグナル伝達を調節する可能性について調べるため、筋細胞核内の受容体Dfz2の局在を解析した。その結果、パールカン変異体では核内Dfz2のレベルが著しく減少し、Wntのシグナル活性が低下していることが判明した。また、パールカン変異体のシナプス後部の形成異常は、筋細胞におけるDfz2細胞内ドメインの強制発現により回復した。これまでヘパラン硫酸はWntと結合し、その活性を調節することが報告されている。従って、HSPGはシナプス形成においてもWntの機能を調節する可能性が強く示唆された。
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