樹状突起スパインの再形成機構

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シナプスが再生するためにはシナプスの前部と後部がそれぞれ再生しなければならないが、シナプス前部の研究に比べシナプス後部に関する研究は遅れている。われわれはシナプス再生の後部側の現象を理解することを最終目標として、スパインの形態制御のメカニズムを研究している。興奮性シナプスのシナプス後部構造であるスパインはアクチン繊維を豊富に含み、したがってアクチンを主成分とする細胞骨格関連の蛋白郡がスパインの形態を制御し、スパインの発生や再生のメカニズムにも関わっていると考えられる。われわれは、スパインに限局して存在するアクチン結合蛋白であるドレブリンがスパイン中のアクトミオシン系を制御することによって、スパインの形態制御に関わっているのではないかと考えている。ドレブリンのスパイン形態の制御機構への関与を検証するため、ドレブリンを神経細胞に過剰発現させた。外来性のドレブリンを識別するためドレブリンcDNAに蛍光蛋白GFPのcDNAをつなぎ、ラット胎児大脳皮質の初代培養細胞に導入した。培養3週目には神経細胞はシナプスを形成し、スパインを発達させていた。GFPで蛍光標識されたドレブリンはスパインに局在していた。そしてそれらのスパインではネック部分がGFPのみを発現させた細胞のスパインに比べて有意に(1.5倍以上)長くなっていた。このことはドレブリンがスパインの形態を制御する蛋白であることを示している。