神経ガイダンス分子セマフォリンによるインテグリン活性調節機構の解析

セマフォリンは代表的な軸索ガイダンス分子であり、その受容体Plexinを介して様々な神経軸索に対し反発作用を引き起こす。我々はこれまでに、セマフォリン4D(Sema4D)受容体Plexin-B1の細胞内領域が、低分子量G蛋白質R-Rasに対するGTPase-activating protein(GAP)を直接コードしていることを見出し、このR-Rasに対するGAP活性がSema4Dによる神経細胞の成長円錐の崩壊に必須であることを明らかにした。さらには、R-Rasが細胞-細胞外基質間の接着分子インテグリンの活性化を制御することが知られているG蛋白質であり、よってこのSema4DがPlexin-B1を介してR-Rasの活性を制御することにより、インテグリンの活性をコントロールして細胞の接着や運動を制御していることを明らかにした。今年度我々は、別のRasファミリーに属するG蛋白質、M-Rasが、Plexin-B1のGAP活性の基質として不活性化されることを見出した。そのM-Rasに対するGAP活性にはR-Rasの場合と同様、低分子量G蛋白質Rnd1がPlexin-B1に結合することが必要であった。また、初代培養海馬神経細胞においてSema4D刺激により樹状突起の退縮が見られ、この作用がM-Rasの活性型によりその効果が抑制された。以上の結果から、Plexin-B1はR-Rasのみならず、M-Rasに対してもGAPとして働き、樹状突起の形成を制御していることが考えられた。今後はPlexin-B1がM-Rasの活性を介してもインテグリンの活性化を制御しているシステムが存在するか検討していくことを考えている。

セマフォリンは代表的な軸索ガイダンス分子であり、その受容体Plexinを介して様々な神経軸索に対し反発作用を引き起こす。我々はこれまでに、セマフォリン4D(Sema4D)受容体Plexin-B1の細胞内領域が、低分子量G蛋白質R-Rasに対するGTPase-activating protein(GAP)を直接コードしていることを見出し、このR-Rasに対するGAP活性がSema4Dによる神経細胞の成長円錐の崩壊に必須であることを明らかにした。さらには、R-Rasが細胞-細胞外基質間の接着分子インテグリンの活性化を制御することが知られているG蛋白質であり、よってこのSema4DがPlexin-B1を介してR-Rasの活性を制御することにより、インテグリンの活性をコントロールして細胞の接着や運動を制御していることを明らかにした。今年度我々は、別のRasファミリーに属するG蛋白質、M-Rasが、Plexin-B1のGAP活性の基質として不活性化されることを見出した。そのM-Rasに対するGAP活性にはR-Rasの場合と同様、低分子量G蛋白質Rnd1がPlexin-B1に結合することが必要であった。また、初代培養海馬神経細胞においてSema4D刺激により樹状突起の退縮が見られ、この作用がM-Rasの活性型によりその効果が抑制された。以上の結果から、Plexin-B1はR-Rasのみならず、M-Rasに対してもGAPとして働き、樹状突起の形成を制御していることが考えられた。今後はPlexin-B1がM-Rasの活性を介してもインテグリンの活性化を制御しているシステムが存在するか検討していくことを考えている。