大脳体性感覚野バレル形成における新奇な神経特異的プロテオグリカンの機能

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ニューログリカンC(NGC)は、私達が神経回路網形成期のラット脳において発見した新奇な膜貫通型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンである。大脳体性感覚野に存在するバレル構造の形成過程において、視床皮質線維からの入力が開始する時期に一致して、NGCがバレルの内腔から消失していくことから、NGCの発現は神経活動に依存していると考えられる。本研究の目的は、NGCの構造と機能を解明することにより、神経回路形成の分子機構の一断面を明らかにすることである。本年度の成果は、次の通りである。1.NGCは一部のシナプスに存在する:マウス小脳の発達に伴うNGCの分布変化を免疫組織化学的に調べたところ、小脳発達の初期にはプルキンエ細胞の細胞体表面に分布していたが、発達に伴い樹上突起表面に班点状に分布するようになった。この結果から、NGCは、樹上突起と登上線維との間のシナプス部に存在することが示唆された。2.成熟小脳のNGCは、コンドロイチン硫酸側鎖を結合していない:NGCの量は、小脳発達に伴い生後15日頃までは減少するが、その後一定になることがわかった。興味あることに、小脳が機能的に成熟する生後20日以降では、NGCは、コンドロイチン硫酸を結合していない非プロテオグリカン型の分子が主体であった。3.NGCには、スプライシングによるアイソフォームが存在する:NGCの発現調節機構の研究とノックアウトマウス作製を目的として、マウスNGC遺伝子の解析を始めた。これまでのラットおよびヒトの研究では、NGCのアイソフォームは得られていないが、今回マウスNGCのcDNAをクローニングしている過程で、スプライシングによるアイソフォームが少なくとも3種類存在することが明らかとなった。