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神経細胞は軸索と樹状突起を伸長させて、他の神経細胞とシナプスを介して結合することで機能的な神経回路網を形成する。樹状突起の形態は軸索からの入力の受容野と関わることから、神経細胞の情報処理とも密接に関係している。このような樹状突起形態形成には接着分子が関与することが示されているが、いまだ詳しい分子機構については明らかにされていないことも多い。これまでにマウス海馬CA3領域における海馬歯状回からの苔状線維と錐体細胞の間の接着構造にはMAGUKファミリーに属するアクチン結合分子のZO-1が存在することが示されている。ZO-1は上皮細胞などにおいてはタイトジャンクションの形成などに必須であることが示されているが、ZO-1が神経細胞の形態形成にどのように関わるのかはいまだ不明である。そこで、樹状突起の形態形成におけるZO-1の機能に着目して検討を行った。培養海馬神経細胞においてZO-1は樹状突起フィロポーディア間に強い局在が見られたが、このような構造は一過的であり、神経細胞が成熟するに従い消失した。そこでZO-1の過剰発現を行ったところ、ZO-1は樹状突起フィロポーディア間に強い局在を示し、樹状突起どうしの異常な接触が誘導された。このような樹状突起フィロポーディアの接触部位には、ネクチンやカドヘリンなどの接着分子が濃縮していた。一方、培養海馬神経細胞においてZO-1のノックダウンを行ったところ、これらの神経細胞では樹状突起の本数や長さには変化がなかったが、偏った方向に複数本の樹状突起が束になって伸長しており、樹状突起フィロポーディアが減少していた。これらの実験結果は、ZO-1は樹状突起フィロポーディア間の接着を制御することで、樹状突起の形態を制御していることを示している。
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