神経成長円錐におけるactin繊維束とfilopodiaの形成機構

本研究は、actin繊維束やfilopodiaの形成過程におけるlaspファミリー分子とfascinの役割を明らかにすることを目的とし、次の三つの実験を行った。(1)Lasp-1、lasp-2およびfascinの成長円錐内動態解析:filopodiaを伸長しつつある成長円錐にEGFPを融合した各分子を発現させ、蛍光消光回復過程を観察した。その結果、観察したすべてのタンパク質において、アクチン繊維束と細胞質間で分子の急速な交換が観察された。(2)Actinとfascinの動態比較:成長円錐にECFP-actinとEYFP-fascinを共発現させ、蛍光消光回復過程を比較した。その結果、fascin分子はactin繊維束全体にわたって急速に交換されていたが、actin分子はactin繊維束の先端からのみ付加されることが観察された。また、fascin分子の交換速度に比べ、束の形態変化は遅かった。(1)と(2)の結果から、filopodiaのアクチン繊維束は、fascinなどの細胞質に存在するactin繊維束化因子によって誘導されるのではないことが示された。(3)Lasp分子機能ドメインの解析:LIMやSH3ドメインなどを欠損したlasp分子とEGFPの融合タンパク質を成長円錐に発現させ、lasp分子のactin繊維束への局在を制御する分子内領域を解析した。その結果、LIMドメインがlaspファミリー分子の接着斑やactin繊維束への局在に必須であることが明らかになった。

本研究は、actin繊維束やfilopodiaの形成過程におけるlaspファミリー分子とfascinの役割を明らかにすることを目的とし、次の三つの実験を行った。(1)Lasp-1、lasp-2およびfascinの成長円錐内動態解析:filopodiaを伸長しつつある成長円錐にEGFPを融合した各分子を発現させ、蛍光消光回復過程を観察した。その結果、観察したすべてのタンパク質において、アクチン繊維束と細胞質間で分子の急速な交換が観察された。(2)Actinとfascinの動態比較:成長円錐にECFP-actinとEYFP-fascinを共発現させ、蛍光消光回復過程を比較した。その結果、fascin分子はactin繊維束全体にわたって急速に交換されていたが、actin分子はactin繊維束の先端からのみ付加されることが観察された。また、fascin分子の交換速度に比べ、束の形態変化は遅かった。(1)と(2)の結果から、filopodiaのアクチン繊維束は、fascinなどの細胞質に存在するactin繊維束化因子によって誘導されるのではないことが示された。(3)Lasp分子機能ドメインの解析:LIMやSH3ドメインなどを欠損したlasp分子とEGFPの融合タンパク質を成長円錐に発現させ、lasp分子のactin繊維束への局在を制御する分子内領域を解析した。その結果、LIMドメインがlaspファミリー分子の接着斑やactin繊維束への局在に必須であることが明らかになった。