新規分子Shootin2による抑制性神経細胞の細胞移動およびその分子機構の解明

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本研究は、抑制性神経細胞における先導突起形成と伸縮、そして細胞移動に着目してShootin2の機能の解明を目指した。本年度は、基底核原基由来の初代培養抑制性神経細胞(GE神経細胞と呼ぶ)を用いてShootin2の機能解析を行った。まず、EGFP-Shootin2をGE神経細胞に発現させて蛍光ライブイメージングしたところ、先導突起先端におけるShootin2の濃度と突起伸長に相関関係がみられた。そこでShootin2の機能を調べるため、myc-Shootin2をGE神経細胞に過剰発現したところ、過剰な先導突起の形成がみられた。更に、GE神経細胞の免疫染色や、アフリカツメガエルの繊維芽細胞であるXTC細胞を用いた細胞内1分子計測により、フィロポディアやラメリポディアにおいてShootin2が逆行性に移動するアクチン線維と相互作用することが示唆された。次に、細胞移動におけるShootin2の機能を調べるため、GE神経細胞にEGFP-Shootin2を発現させて蛍光ライブイメージング法により解析した。まだ予備実験の段階ではあるが、興味深いことに、移動するGE神経細胞が方向転換する際、まずShootin2の濃縮した領域で新しい先導突起が形成され、その後、形成された先導突起の方向に細胞が移動するデータが得られた。そこで、EGFP-Shootin2を過剰発現させてGE神経細胞の移動速度を解析したところ、現段階において顕著な差は得られていないが、細胞の移動速度が僅かに大きくなる傾向がみられた。また、in-vitro条件下におけるGE神経細胞の細胞移動では、(1)先導突起の伸長、(2)中心体やゴルジ体の移動、(3)核の移動、(4)尾突起の収縮のサイクルが繰り返されることにより細胞が移動することが知られている。本実験において、Shootin2の過剰発現により、この細胞移動のサイクルの進行が速くなり、細胞移動の起こる頻度が高くなる傾向がみられた。今後、Shootin2が細胞移動のサイクルのどの段階で役割を担っているかに着目してその機能を解析することで、本研究が進展することが期待される。以上の結果から、Shootin2が(1)細胞内においてアクチン繊維と相互作用すること、(2)GE神経細胞の先導突起形成・伸長に関与すること(3)先導突起の制御を介して細胞移動に関与する可能性が示唆された。