神経回路網の形成における新規グアニンヌクレオチド交換因子STEFの役割

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780600
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 星野 幹雄 京都大学, 医学研究科, 助手 (70301273)
• Keywords: 脳神経 / 分子生物学 / 神経科学 / Rac / Rho / 神経回路 / GEF / 神経突起

Research Abstract

STEF分子をコードするstef遺伝子はショウジョウバエのstill life(sif)遺伝子のマウスホモログとして、我々がクローニングした。sifは行動異常を示す突然変異体から同定された遺伝子であり、そのコードするSIF蛋白質は、神経系のシナプス末端内に局在し、シナプスの発生や形態変化に関与していることが示唆されている。STEF分子はSIF蛋白質と良く似たアミノ酸配列からなり、グアニンヌクレオチド交換因子(DH)ドメインを含んだ細胞内蛋白質である。これまでの実験から、STEF分子はRacに特異的なグアニンヌクレオチド交換(活性化)因子で、線維芽細胞においてはアクチン細胞骨格系を変化させラッフリング膜を形成させることが示されていた。本研究で、この遺伝子が発生過程の脳、特に神経細胞移動や神経突起伸長およびシナプスの形成過程の神経細胞で強く発現していることを明らかにし、報告した(Mech. of Dev.,in press)。また、STEF分子のドメイン解析を行い、PHnTSSドメインが細胞内局在に、DHドメインがグアニンヌクレオチド交換因子としての酵素活性に、PHcドメインがDHドメインの酵素活性の増強作用にそれぞれ関与していることを明らかにした。さらにこの分子を神経芽細胞腫細胞株に強制発現させると神経突起様の構造体を誘導する能力があること、およびSTEFのドミナントネガティブ(DN-STEF)体を用いた実験により、STEF蛋白質が神経突起の伸長とその成長円錐の形成に関与していることなどを明らかにした(J. Biol. Chem.,2002)。

Research Products

• [Publications] Naoki Matsuo, et al.: "Characterization of STEFF, a guahine nucle otide exchange factor for Rac1, required for neurite growth"Journal of Biological Chemistry. 277. 2860-2868 (2002)
• [Publications] Masato Yoshizawa, et al.: "Expression of STEF, an activator of Racl, correlates with the stages of neuronal morphological dovelopment in the mouse brain"Mechanism of Development. (in press).