ＣＲＭＰ１・フィラミンＡ相互作用によるＦアクチン機能制御

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24500443
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 中村 史雄 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (10262023)
• 研究分担者: 有田 恭平 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 准教授 (40549648) ; 山下 直也 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員講師 (40508793) ; 橋本 博 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40336590) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: セマフォリン / 細胞骨格 / アクチン / Sema3A / CRMP1 / Filamin

研究実績の概要

神経ガイド分子セマフォリン3A（Sema3A）は神経突起の伸長を抑制して、神経回路形成を制御する。またSema3Aは神経再生の抑制因子としても作用する。本研究ではSema3Aの細胞内情報伝達分子CRMP1がアクチン骨格結合蛋白質Filamin-Aと相互作用して、アクチン細胞骨格を調節することを見いだした。また、この研究成果は2014年10月にNature Communicationsに発表された(1)。
まず線虫においてCRMP1相同分子のUNC-33と相互作用するFilamin-1を同定した。UNC-33とFilamin-1はともに、線虫のセマフォリンSema2Aの神経ガイドに関与した。脊椎動物のFilamin-Aも同様にSema3A情報伝達に関与し、Filamin-AとCRMP1との間に物理的かつ機能的な相互作用が認められた。
Filamin-Aはアクチン結合領域(ABD)とIg反復配列２４個から構成される紐状の分子である。CRMP1はABDとＣ末端側Ig24に結合してFilamin-Aの分子形態を変化させることを、精製CRMP1やFilamin-A蛋白質を用いた原子間力顕微鏡による形態解析から解明した。また立体構造情報を元にして相互作用部位のマッピングを行い、同定した相互部位のアミノ酸置換がSema3A情報伝達を阻害することを明らかにした。今後はCRMP1-Filamin-A相互作用を阻害する薬物を見いだし、Sema3A阻害による神経再生の新たな方法へと発展させたい。
1) Nakamura F. et al. Amino- and carboxyl-terminal domains of Filamin-A interact with CRMP1 to mediate Sema3A signalling. Nat Commun. doi: 10.1038/ncomms6325.

研究成果

• [雑誌論文] Amino- and carboxyl-terminal domains of Filamin-A interact with CRMP1 to mediate Sema3A signalling. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura F, Kumeta K, Hida T, Isono T, Nakayama Y, Kuramata-Matsuoka E, Yamashita N, Uchida Y, Ogura K, Gengyo-Ando K, Mitani S, Ogino T, Goshima Y.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 5:5325 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1038/ncomms6325. 2014.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] The interaction of CRMP1 and an actin binding protein Filamin-A mediates Sema3A signaling (2014)
  • 著者名/発表者名: Fumio Nakamura and Yoshio Goshima
  • 学会等名: ISN Special Conference
  • 発表場所: 東京 東大農学部
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-23
• [備考] 薬理学 中村史雄准教授らの研究グループが神経ガイド分子セマフォリン3Aの新たな作用メカニズムを解明
  • URL: http://www.yokohama-cu.ac.jp/amedrc/res/nakamura_201410.html