β-カテニンとそのパートナー分子による神経発生の制御機構

マウスの胚発生期にβ-カテニンと相互作用し、神経発生に関与すると考えられる新規タンパク質ICATおよびIRACの機能について、詳細な解析を進めた。ICATに関しては、私たちが作成に成功したノックアウトマウスの中枢神経系を対象として組織学的な解析を進めた。その結果、ノックアウトマウスの中脳および海馬ではニューロンの数が顕著に増加していることが判明し、ICATが神経前駆細胞の増殖もしくはニューロンへの分化を抑制している可能性が示唆された。IRACに関しては、より詳細な機能解析を分子・細胞レベルで進めた。その結果、IRACのGAPドメインがCdc42に対してGAP活性を示すことが判明した。IRACの発現が胎生15日目から急に開始し、成体までほぼコンスタントに維持されること、生後2週でやや分子量の小さいバリアントの発現が始まることを見出した。この発現のタイムコースは、脳で神経ネットワークが発達するタイミングとよく一致している。さらにIRACがシナプスのPSDに局在し、PSDでβ-カテニンおよびN-カドヘリンと複合体を形成していること、NMDA受容体およびPSD95を含む複合体中にもIRACが存在することを新たに見出し、シナプス接着と細胞骨格制御系を結びつけるのみならず、NMDA受容体からのシグナル伝達系との関連も示唆された。IRACとNMDA受容体およびPSD-95とは直接の相互作用は認められなかったので、他の分子を介しているものと考えられる。これらの解析と並行して、個体レべルでの生理機能を解析するため、ノックアウトマウスを作成を開始し、キメラマウスの作成の段階まで進行した。

マウスの胚発生期にβ-カテニンと相互作用し、神経発生に関与すると考えられる新規タンパク質ICATおよびIRACの機能について、詳細な解析を進めた。ICATに関しては、私たちが作成に成功したノックアウトマウスの中枢神経系を対象として組織学的な解析を進めた。その結果、ノックアウトマウスの中脳および海馬ではニューロンの数が顕著に増加していることが判明し、ICATが神経前駆細胞の増殖もしくはニューロンへの分化を抑制している可能性が示唆された。IRACに関しては、より詳細な機能解析を分子・細胞レベルで進めた。その結果、IRACのGAPドメインがCdc42に対してGAP活性を示すことが判明した。IRACの発現が胎生15日目から急に開始し、成体までほぼコンスタントに維持されること、生後2週でやや分子量の小さいバリアントの発現が始まることを見出した。この発現のタイムコースは、脳で神経ネットワークが発達するタイミングとよく一致している。さらにIRACがシナプスのPSDに局在し、PSDでβ-カテニンおよびN-カドヘリンと複合体を形成していること、NMDA受容体およびPSD95を含む複合体中にもIRACが存在することを新たに見出し、シナプス接着と細胞骨格制御系を結びつけるのみならず、NMDA受容体からのシグナル伝達系との関連も示唆された。IRACとNMDA受容体およびPSD-95とは直接の相互作用は認められなかったので、他の分子を介しているものと考えられる。これらの解析と並行して、個体レべルでの生理機能を解析するため、ノックアウトマウスを作成を開始し、キメラマウスの作成の段階まで進行した。