Effects of RNA modification and local translation in the growth cone on neural circuit formation

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神経突起が伸長する際には突起の先端に成長円錐と呼ばれる手の平状の構造が形成される。成長円錐には様々なガイダンス分子受容体や細胞接着分子が発現しており、アクチン骨格に依存して活発に動きながら周囲の環境を探索し神経突起を適切な接続先へと誘導する。成長円錐には多数のメッセンジャーRNA（mRNA）が局在することが知られており、細胞体とは独立したタンパク質翻訳機構により成長円錐に特異的な遺伝子発現を行なうことで成長円錐の機能を実現している。成長円錐における局所翻訳機構が神経突起の伸長やガイダンスに関与することはよく知られているが、局所翻訳が成長円錐においてどのようにして制御されているのかについてはいまだ不明な点が多い。本研究では成長円錐の機能を制御する局所翻訳メカニズムを明らかにすることを目指しmRNAの化学修飾に注目している。mRNAのアデノシンN6メチル化修飾（m6A修飾）はmRNAの特定のアデノシンに可逆的にメチル基を付加することによってmRNAの翻訳効率や分解速度を制御することが知られている。本研究ではm6A修飾関連遺伝子の発現を分散培養下のニューロンにおいてRNAiノックダウン法を用いて撹乱し神経突起伸長への影響を検討する。さらに生体における神経回路形成へのm6A修飾関連遺伝子の役割を検証するために、子宮内電気穿孔法を用いて胎児期マウス大脳皮質においてm6A修飾関連分子をノックダウンし神経回路の形成過程への影響を調べる。また並行して、RNA顆粒や翻訳の制御に関与する報告があるHSP90にも着目している。免疫染色法によりHSP90のアイソフォーム特異的な細胞局在を調べたところ、βアイソフォームが神経突起の先端まで局在しており成長円錐において作用する可能性が考えられた。上記の結果については第128回日本解剖学会・全国学術集会において発表した。