神経細胞におけるRhoを介した機能及びその作用機序の解析

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神経細胞において、Rhoファミリーの低分子量G蛋白質に属するRacとCdc42が神経突起の伸展に、Rhoがその退縮に関与していることが近年明らかになってきているが、他のRhoファミリーG蛋白質についてはほとんど解析されていなかった。申請者は、神経細胞のモデル細胞として多用されているPC12細胞を用いて、RhoファミリーG蛋白質に属するRhoGとRnd1について、今年度以下の結果を明らかにした。1)低分子量G蛋白質RhoGの神経突起伸展への関与PC12細胞に野生型RhoGを発現させたところ、NGF非存在下においても神経突起の伸展が見られ、この神経突起伸展はRac1やCdc42のドミナントネガティブ体により抑制された。また常時活性型RhoGを発現させた細胞では細胞内のRac1とCdc42の活性の上昇が見られた。一方、NGFよる神経突起伸展作用が野生型RhoGを発現させることにより促進され、逆にRhoGのドミナントネガティブ体によって抑制されることを見いだした。以上の結果から、RhoGはPC12細胞において、Rac1とCdc42の活性を制御し、NGFによる神経突起伸展に関与していると考えられた。2)低分子量G蛋白質Rnd1による神経細胞の突起形成作用PC12細胞にRnd1を発現させたところ、細胞辺縁部のcortical actin filamentの減少が見られ、非常に細い多数の突起が形成された。このようなRnd1による突起形成作用は、Rac1のドミナントネガティブ体により抑制された。以上の結果から、PC12細胞においてRnd1はcortical actin filamentを解体することによってRac依存的な突起形成を引き起こす。