細胞接着分子による神経シナプス形態形成の制御機構

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16590142
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 溝口 明 三重大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (90181916)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 一志 三重大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (20314180)
• Keywords: 細胞接着分子 / シナプス形成 / ネクチン / イムノグロブリン系ファミリー / マルガリータ島症候群 / 精神発達遅延 / 記憶形成 / 海馬

Research Abstract

1 細胞接着活性を指標とした発現クローニング
シナプス形成期である生後5日〜10日のマウス海馬からmRNAを調製し、更に生後10日由来マウス海馬mRNAから生後5日由来マウス海馬mRNAを差し引いたサブロラクションライブラリーを作成。これを線維芽細胞に導入し、細胞接着アッセイを行い、形成された細胞凝集塊を回収し、その細胞凝集塊に導入されていた海馬遺伝子を同定した。この結果、電位依存性カリウムイオンチャネル様の分子が、細胞接着活性を持っていることを明らかにした(Kimura K 投稿中)。アッセイ系を用いて、6回膜貫通型膜蛋白質で、水チャネル分子であるアクアポリン4が、細胞接着活性を持っていることを明らかにした(Hiroaki Y et al, J Mol Biol 2006)。
2 海馬神経回路形成における細胞接着機構ネクチンの役割
ネクチン遺伝子欠失マウスにおける海馬苔状線維-CA3錐体細胞樹状突起間シナプスを形態学的に解析した。結果、海馬苔状線維のうち役10%が正常の走行領域である透明層から逸脱し、正常投射領域外に異所性シナプスを形成していた。即ち、ネクチン細胞接着機構は、シナプスの大きさ・位置の決定に関与するだけでなく、軸索の投射領域の制御にも関与しているが示唆された。(Honda T et al, Mol Cell Neurosci 2006)。
3 個々の細胞接着分子のシナプスにおける分子構築及び分子集積の順位付けの解析
足場蛋白質間での選択性が存在し、受容体のシナプス膜への挿入に対して、PSD-93やDelphilineの寄与は大きくないのに対し、Stargazinの欠失は重大な障害を起もたらす。また、足場タンパク質のS-SCAMがNMDA受容体を細胞接着分子ニューロリギンのみならず、カドヘリンにも連結する機能を担っており、2種類の接着機構が共通の足場蛋白質を介して連関している可能性も指摘された。

Research Products

• [Journal Article] Involvement of nectins in the formation of puncta adherentia junctions and the mossy fiber trajectory in the mouse hippocampus. (2006)
  • Author(s): IHonda T, Sakisaka T, Yamada T, Kumazawa N, Hoshino T, Kajita M, Kayahara T, Ishizaki H, Tanaka-Okamoto M, Mizoguchi A, Manabe T, Miyoshi J, Takai Y.
  • Journal Title: Mol Cell Neurosci. 31・2 Pages: 315-325
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Journal Article] Choroid plexus ependymal cells host neural progenitor cells in the rat. (2006)
  • Author(s): Itokazu Y, Kitada M, Dezawa M, Mizoguchi A, Matsumoto N, Shimizu A, Ide C.
  • Journal Title: Glia. 53・1 Pages: 32-42
• [Journal Article] Implications of the Aquaporin-4 Structure on Array Formation and Cell Adhesion. (2006)
  • Author(s): Hiroaki Y, Tani K, Kamegawa A, Gyobu N, Nishikawa K, Suzuki H, Walz T, Sasaki S, Mitsuoka K, Kimura K, Mizoguchi A, Fujiyoshi Y.
  • Journal Title: J Mol Biol. 355・4 Pages: 628-639
• [Journal Article] Characterization and function of MYPT2, a target subunit of myosin phosphatase in heart. (2006)
  • Author(s): Okamoto R, Kato T, Mizoguchi A, Takahashi N, Nakakuki T, Mizutani H, Isaka N, Imanaka-Yoshida K, Kaibuchi K, Lu Z, Mabuchi K, Tao T, Hartshorne DJ, Nakano T, Ito M.
  • Journal Title: Cell Signal. (In press)
• [Journal Article] Differential localization and regulation of stargazin-like protein, gamma-8 and stargazin in the plasma membrane of hippoca mpal and cortical neurons. (2006)
  • Author(s): Inamura M, Itakura M, Okamoto H, Hoka S, Mizoguchi A, Fukazawa Y, Shigemoto R, Yamamori S, Takahashi M.
  • Journal Title: Neurosci Res. (In press)
• [Journal Article] Nectin-like molecule-1/TSLL1/SynCAM3 : a neural tissue-specific immunoglobulin-like cell-cell adhesion molecule localizing at non-functional contact sites of presynaptic nerve terminals, axons and glia cell processes. (2005)
  • Author(s): Kakunaga S, Ikeda W, Itoh S, Deguchi-Tawarada M, Ohtsuka T, Mizoguchi A, Takai Y.
  • Journal Title: J Cell Sci. 118・Pt6 Pages: 1267-1277
• [Journal Article] Persistence of gene expression changes in noninflamed and inflamed colonic mucosa in ulcerative colitis and their presence in colonic carcinoma. (2005)
  • Author(s): Toiyama Y, Mizoguchi A, Kimura K, Araki T, Yoshiyama S, Sakaguchi K, Miki C, Kusunoki M
  • Journal Title: World J Gastroenterol. 11・33 Pages: 5151-5155