Nwd1遺伝子によるプリノソーム形成を介した新たな神経分化機構の解明

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正常な脳発達においてプリン代謝産物の産生量の制御は不可欠である。近年、プリン新生のための連続的な酵素反応は、巨大タンパク質複合体「プリノソー ム」で行われることが示された。プリノソームの形成は、細胞の増殖や分化に普遍的な役割を持つと推定されるが、プリノソーム形成の分子メカニズムは不明で ある。申請者が新規同定したNwd1遺伝子は、神経幹細胞で豊富に発現し、プリノソーム形成に関与することで増殖・分化を制御する。本研究ではプリノソーム 形成におけるNwd1の役割を解明する。特に、Nwd1のリガンドとなるタンパク質を同定し、リガンド依存的にNwd1がプリノソーム形成を誘導する可能性を検証す る。加えて、神経分化におけるプリノソームの役割を明らかにするため、 Nwd1-KOマウスを樹立し、組織形態学的な解析を実施する。昨年度、Nwd1のリガンドの候補となりうるタンパク質群を、共免疫沈降法とLC/MS解析により網羅的に探索・同定した。また、ゲノム編集により作成したNwd1-floxマウスとCAG-Creマウスとの交配により、全身性でNwd1を欠失するNwd1-KOマウスの樹立に成功した。今年度、Nwd1結合タンパク質の候補群の精製タンパク質を、大腸菌を用いて作製した。そして、精製タンパク質群の中でNwd1と直接結合する因子を明らかにした。また、ゲNwd1-KOマウスの全身臓器の組織形態学的な解析を行い、各臓器における表現系を明らかにした。特に、胎児期の脳と肝臓においての表現系が認められたため、今後、当該表現系がどのような分子メカニズムで起きているのかを明らかにする。