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本研究課題は、滑脳症原因遺伝子LIS1の機能不全による「細胞内物流の攪乱・破綻」に起因する「神経細胞遊走の欠如」の観点から滑脳症発症メカニズムを解明することを目標とする。これまでに私たちは、LIS1が微小管モータータンパク質の1つである細胞質ダイニンをアイドリング状態で微小管プラス端(神経終末)までリサイクルしていることを明らかにしてきた。当該年度(平成24年度)に於いては、具体的には、神経細胞終末での細胞質ダイニンの活性化メカニズムを蛍光分子イメージングにより解明することを目的とした。これらの神経細胞内における分子ダイナミクスが、神経細胞遊走という力学的現象を如何にして制御しているかを解明することは、神経細胞遊走障害を伴う先天性疾患の発症メカニズムの解明のためには意義があり、重要性も高い。本研究課題(平成23年度)に於いては、in vitro蛍光標識微小管グライディングアッセイによるスクリーニングの結果、低分量GTPase Rab6aをLIS1・細胞質ダイニン複合体の再編成過程を制御している候補因子として同定することができた。当該年度(平成24年度)は、低分量GTPase Rab6の神経細胞内での機能的役割を蛍光相互相関分光法(FCCS)、蛍光1分子イメージングによるin situ蛍光分子イメージング、量子ドット蛍光標識によるin vitro微小管トランスポートアッセイ、微小管共沈法、免疫沈降法等により詳細に検討した。これらより、活性型低分子量GTPaseRab6aは、神経細胞終末領域で、LIS1によってリサイクルされてきた細胞質ダイニンに直接結合することによって活性化し、細胞質ダイニン自身が微小管モーター分子として働く逆向性輸送複合体を形成するという新しい微小管モータータンパク質の分子制御メカニズムを示すことができた。
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