神経系発生過程における軸索輸送のスイッチング機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13035021
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 星野 幹雄 京都大学, 医学研究科, 助手 (70301273)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 曽根 雅紀 京都大学, 医学研究科, 日本学術振興会特別研究員(PD)
• Keywords: 神経科学 / 発生・分化 / 脳・神経 / シナプス / 軸索輸送 / ショウジョウバエ / 補体結合ドメイン / 免疫グロブリンドメイン

Research Abstract

神経細胞は著しい極性を持ち、神経細胞の形態形成と機能発現のためには、樹状突起・軸索といった各部位への蛋白質の選別輸送が重要である。また、神経細胞の発生・可塑性において、適切なタイミングによる機能分子の発現調節および翻訳後修飾の重要性が広く知られている。本研究では独自のアイディアとして、神経系発生過程における軸索輸送のスイッチング機構によって、特定の分子の局在が発生段階に依存して調節されている可能性を検証する。本研究では、ショウジョウバエのHIG蛋白質に着目した。興味深いことに、神経突起が接触を開始するステージである蛹中期にはHIGはシナプスに輸送されるが、その後のシナプス成熱化の時期である蛹後期にはHIGはシナプスへの輸送がブロックされて細胞体にのみ局在する、そこで、本研究においては、HIG蛋白質のドメイン解析を行うことによって、この現象の分子機構と生物学的意義を調べた。その結果、蛹中期におけるシナプスへの輸送のシグナルがHIG蛋白質の第一補体結合ドメインに含まれるのに対し、蛹後期における、細胞体へのretensionのシグナルが免疫グロブリンドメインに含まれることがわかった。現在、さらに、第一補体結合ドメインと相互作用する分子を探索することによってHIG蛋白質の軸索輸送のスイッチング機構の分子メカニズムを調べるとともに、蛹後期における細胞体へのretensionを外した時の影響を調べることによって、この現象の意義を調べようとしている。

Research Products

• [Publications] Naoki Matsuo et al.: "Characterization of STEF, a guanine nucleatide exchange factor for Rael, required for neurite grouth"Journal of Biological Chemistry. 277. 2860-2868 (2002)
• [Publications] Masato Yoshizawa et al.: "Expression of stat, an activutor of Rael, currelates with the stages of neuroud morphological development in the mouse brain"Mechanism of Development. (in press).