研究課題
極性上皮細胞構築におけるCAMSAP3の役割： CAMSAP3ノックアウトマウスにおける小腸上皮細胞の表現型解析を継続し、CAMSAP3が細胞頂端側皮質に局在することにより、頂端—底部軸に添った微小管の配向を決め、これが核やゴルジ体の分布を制御しているということを確定した。また、上皮細胞株Caco2を使い、CAMSAP3が欠失する場合には微小管プラス端の成長が異所的に起きること、CAMSAP3を強制的に細胞底部の膜に組み入れると細胞構築が乱れることを明らかにし、CAMSAP3が制御する微小管配向の重要性を確認した。以上、長年謎であった上皮細胞における微小管配向の仕組みを始めて明らかにでき、論文を投稿した。大脳皮質構築におけるCAMSAPの役割： 大脳皮質形成におけるCAMSAP２及びCAMSAP３の関与を探るため、両分子の遺伝子ノックアウトの脳組織を、種々の細胞マーカーを用いて組織学的に解析した。その結果、大脳皮質や海馬における層形成の異常、前交連の欠失を発見した。前交連欠失の原因を探るため、前交連の形成を司る細胞の分布を調べた結果、これが消失しているという異常が観察された。軸索形成におけるCAMSAPの役割： 神経突起の微小管は主として中心体非依存微小管からなる。その神経細胞構築における役割を明らかにするため、 CAMSAP２及びCAMSAP３遺伝子欠失マウスから海馬神経細胞を分離・培養し、軸索や樹状突起の形成を観察した。CAMSAP2は全部の神経突起に分布するが、CAMSAP３は軸索に濃縮することをまず発見。そして、CAMSAP2欠失神経では神経突起の伸長が総じて抑制されること、一方、CAMSAP３欠失神経では複数の軸索が形成されるという異常を発見した。さらに、CAMSAPは微小管結合因子MAP1Bと協同することにより神経突起の制御をしているという可能性も示唆した。
1: 当初の計画以上に進展している
当初に提案した課題の一つ「上皮細胞接着維持におけるCAMSAP3の役割」については、昨年度に論文を発表し、研究を終了した。課題「極性上皮細胞構築におけるCAMSAP3の役割」については、初期の目標を達成し論文の投稿にこぎ着けた。課題「大脳皮質構築におけるCAMSAPの役割」に関しては、 脳構造が極めて複雑なことから、当初より、研究の達成には数年を要すると想定している。現在までに、研究を深めるべく現象を特定することができた。課題「軸索形成におけるCAMSAPの役割」は、研究が効率よく 進展し、しかも、 CAMSAP３欠失によって軸索形成における極性が異常となるという想定外の発見に至った。複数の神経突起から軸索が１本だけ形成される仕組みは、神経発生生物学における大きな謎の一つであるが未解明のままである。CAMSAP３がこの現象に関わることを予期せず発見できたので、本課題の重要性が増した。
上皮細胞におけるCAMSAP-微小管系の関与について、小腸上皮を用いた解析が一段落したので、次は、小腸上皮とは異なるタイプの上皮組織（たとえば気管上皮）におけるCAMSAP-微小管系の役割解明に取り組む。小腸上皮は単層円柱上皮だが、気管上皮は多列繊毛円柱上皮で、形態及び機能が多様化した細胞がモザイク状に配列しており、細胞タイプによって微小管の関わり方も異なると予想される。この可能性を検討するのが目的の一つである。また、これらの上皮組織の器官培養系を確立し、細胞分裂によって細胞質微小管が消滅-再構築される仕組みを、生体イメージング技術を駆使して研究することも予定している。大脳皮質に関する問題は、前年度の研究を継続し発展させる。軸索形成については、CAMSAP3がどのような仕組みにより軸索の数を１本と規定するのか、CAMSAP3と相互作用する分子の同定等を介して明らかにする。
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すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件)
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