CRMP-2による神経細胞の極性形成機構の解明

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脳神経系は極めて精巧な神経回路網を有する。このような神経回路網の形成には、軸索と樹状突起という2つの異なる神経突起が複雑にシナプスを形成することで機能している。しかしながらこれらの突起の形成メカニズムについては不明な点が多い。以前私はcollapsin response mediator protein-2(CRMP-2)が軸索の伸長や退縮に関与することを明らかにしてきた。さらに近年、CRMP-2が軸索/樹状突起の運命決定を担い、極性形成や軸索伸長に重要な役割を果たすことが提唱されている。最近私はCRMP-2がsynaptotagmin-like protein 1 (Slp1)と結合することを明らかにした。Slp1はRab27と結合し、小胞輸送に関与することが示唆されている。我々はCRMP-2が、Slp/Rab27Bと複合体を形成することを明らかにした。Slp1は神経成長因子の受容体であるTrkBと共局在し、Slp1/Rab27Bと複合体を形成することが示唆された。このTrkB-Slp1/Rab27の結合は、TrkBの細胞内領域とSlp1のC末端側との直接結合を介していた。また、TrkBの細胞内領域と相同性のある一部の成長因子受容体もSlp1と結合することを見出した。免疫沈降実験の結果、Slp1がCRMP-2を介して、KIF5とKLCと結合していることが示された。タイムラプス法でTrkB-mCherryの動きを確認すると、軸索において順行性、逆行性の両方の動きが観察された。また、Slp1やCRMP-2,KLCの機能をsiRNA干渉法にて阻害すると、TrkB-mCherryの順行性輸送が障害された。以上の結果は、極性形成を制御するCRMP-2は様々な分子と相互作用し、積み荷受容体として細胞内輸送を制御している事が明らかとなった。