軸索内パターニングの機構と調節

点击翻译按钮获取中文摘要

神経細胞の特徴の一つはその長い突起-軸索と樹状突起-である.これらの突起は神経系の広い領域をカバーしているので,突起の一領域に分子を運び局在させることによって発生過程でも組織全体に指令を送りうる.実際,生体内では多くの軸索ガイド分子が軸索の一部の区画にのみ局在していることが知られており,神経系の回路構築に係わる基本的情報が神経細胞内の分子局在能力によって担われている例もある.しかし,軸索内パターニング,すなわち軸索内の特定の区画に分子を局在させるメカニズムついては何もわかっていない.外国人特別研究員De Falco君はショウジョウバエの胚中枢神経系を使い,軸索内の特定の区画に軸索ガイド分子が局在する分子機構を解析した.受け入れ研究室では,ショウジョウバエ胚の初代培養系を用い,軸索ガイド受容体がその種類に応じ,軸索内の遠位部あるいは近位部の区画に細胞自立的に局在することを見いだしてきた.例えば,膜貫通型の軸索ガイド受容体ROBO3は軸索の遠位部区画に局在する一方,軸索ガイド受容体Derailedは近位部の区画に局在する.De Falco君はこれらのタンパク質の分子解剖によって軸索内局在の分子生物学的解析を行った.その結果,ROBO3,Derailedともに,その細胞内領域が細胞自立的な軸索内区画に必要かつ十分であることを明らかにした.また,細胞外領域も,細胞内領域が持つ局在能力に影響を与える活性を持っていることも判明した.今後,局在モチーフが同定されてそれと相互作用する分子が見いだされれば,神経細胞の細胞生物学に新たな展開をもたらすと期待される.「軸索の区画化」という細胞の基本的性質の分子基盤の解明は,発生現象理解の新しい視点を生みだすのにも役立つだろう.