神経回路網形成に果たすアクチン細胞骨格制御機構の役割

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15500235
• 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

本研究では、子宮内エレクトロポレーション法を用いて、マウス胚の発生途上の大脳皮質に外来性に遺伝子導入し、その効果をin vivoで観察することによって、Rac1およびその上流、下流の分子の神経回路網形成、とりわけ神経細胞移動における役割について調べようとしている。まず、特異的なドミナントネガティブ体を用いて、Rac1およびその活性化因子であるSTEF・Tiam1が大脳皮質における神経細胞移動に関与しているということ、さらにJNKがRac1の下流で活性化され、神経細胞移動にやはり関与しているということを明らかにした。さらに、移動神経細胞の先導突起(leading process)の形成にはRac1が必要とされるということ、JNKは先導突起そのものの形成には必要とされないが、その正常な形態を維持するために必要とされるということが明らかになった。我々はさらにスライス培養系、初代培養細胞系などを用いて、活性化したJNKが神経細胞の突起部分で微小管と共局在すること、JNKがMAP1Bのリン酸化に関与すること、さらにそれらの過程を介して突起部分における微小管のダイナミクスを上昇させることを明らかにした。これらの結果から、大脳皮質形成の神経細胞移動において、STEF/Tiam1-Rac1経路が先導突起の形成を含めて重要な働きをしているということ、またRac1の下流の一つとして、JNKがMAP1Bのリン酸化を介して先導突起での微小管ダイナミクスを制御し、正常な神経細胞移動に寄与していることなどが示唆された。

Research Products

• [Publications] Kawauchi et al.: "The in vivo roles of STEF/Tiam1, Rac1 and JNK in cortical neuronal migration"The EMBO Journal. 22. 4190-4201 (2003)
• [Publications] Matsuo et al.: "Roles of STEF/Tiam1, guanine nucleotide exchange factors for Rac1, in regulation of growth cone morphology"Mol.Cell.Neuros.. 24. 69-81 (2003)
• [Publications] Yoshizawa et al.: "Dynamic and coordinated expression profile of Dbl-family guanine nucleotide exchange factors in the developing mouse brain"Gene Expression Patterns. 3. 375-381 (2003)