| 研究概要 |
脳機能発現には、神経細胞形態変化に加え、核内遺伝子発現が重要である。申請者らは、今年度以前に、形態変化と遺伝子発現の双方に関わるアクチン結合性転写因子MKLが神経樹状突起の複雑性を高めることを見いだした。MKLは、転写因子SRFに結合して転写を活性化するコファクターであるが、神経細胞における核内標的遺伝子については明らかになっていない。本研究では、神経系遺伝子activity-regulated cytoskeleton-associated protein (Arc)に着目し、MKLがArcを標的遺伝子としている可能性について特に解析を行った。Arc遺伝子の上流に存在するシナプス活動応答性エレメント(SARE)が脳由来神経栄養因子(BDNF)に強く応答すること、SAREを構成する転写因子CREB, MEF2, SRF結合配列の3つの配列がその応答性に関与し、特にSRF結合配列の関与が最も強かった。SRFは、MKLに加え、Elk1を含むTCFというコファクターによっても制御される。つぎに、2つの異なるSRFコファクターであるMKL1とElk1がArc遺伝子発現を制御する仕組みについて解析した。その結果、BDNFの刺激に伴い、Elk1がSAREから離れ、その代わりにMKL1がリクルートされることを見いだした。また、MKL1変異体を用いた解析から、BDNFで誘導されるArc遺伝子の活性化にMKLが関与すること、それに対し、Elk1は不活性化に働くことを見いだした。この結果は、SRFを認識する2つの異なるコファクターMKL1とElk1が、競合的関係でArc遺伝子発現のオンオフスイッチの役割を果たしていることを示唆する（論文投稿中）。また、MKL1クローニングの過程で新たなアイソフォームを同定し、それらの機能的差異を明らかにした（論文投稿中）。
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