2003 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
03J05356
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
富樫 英 京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 樹状突起 / 細胞接着 / 培養神経細胞 / カドヘリン / ネクチン |
Research Abstract |
神経細胞の軸索と樹状突起は、互いが出会うとシナプスを形成するが、軸索どうし、樹状突起どうしでは、ともにカドヘリンを発現しているにもかかわらず、例外を除き安定に接着せずシナプスを形成しない。このような現象は、軸索と樹状突起が出会ったときにだけカドヘリン接着がおきるような識別機構があると仮定すると説明できる。そこで、そのような分子機構を探索する目的で、候補遺伝子を培養神経細胞に発現させて、樹状突起間の接着及び形態に対する効果を検討した。ネクチンは生体内において幅広く発現している細胞接着分子である。ネクチンのサブタイプのうち神経系において、軸索にはNectin-1、樹状突起にはNectin-3があって、シナプスでのヘテロフィリックな接着に働いている。またネクチンはカドヘリン・カテニン複合体と協調して接着に関与することが示唆されている。そこで、軸索・樹状突起間の識別におけるネクチンの効果を検討するために、まずNectin-1及び-3の過剰発現実験を行った。その結果、過剰発現されたNectin-1は培養神経細胞の軸索に主に局在するが、樹状突起において発現がある場合には、樹状突起上のスパインの形態がフィロポディア状に変化した。一方、Nectin-3は樹状突起上に主に発現が見られたが、過剰発現による影響は特に見られなかった。次に、Nectinの異所的発現をより効率的に行う目的で、Nectin-1及び-3の細胞内外ドメインを入れ替えたキメラ分子を作成して、培養神経細胞に発現させた。その結果N13キメラ分子(細胞外がNectin-1で細胞内がNectin-3)の発現の場合にのみ、樹状突起どうしが互いに接着し絡み合う現象が観察された。これらの結果は、神経間結合における軸索・樹状突起間の識別機構の存在を示唆するものであり、現在、ネクチンがカドヘリン接着をどのように制御しているのかを検討している。
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