セロトニン－Ｒｈｏシグナル伝達経路による神経軸索再生の制御機構の解析

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神経軸索の再生機構の研究は、事故や手術などで切断された神経の再生医療に繋がることから、学術的にも社会的にも極めて重要であ る。申請者はこれまでに線虫をモデル生物として、軸索再生を制御するシグナル伝達経路の解析を行い、セロトニン-Rhoシグナル伝達 経路が軸索再生に関与することを明らかにしてきた(Alam et al., Nature Communications, 2016)。また、上記とは異なる経路として RhoAのホモログであるRHO-1、rhotekinホモログRTEK-1、RhoキナーゼホモログLET-502から構成されるシグナル伝達経路が、ミオシン 軽鎖MLC-4のリン酸化を介して神経軸索再生を正に制御することもわかってきた。哺乳動物では、ミオシン軽鎖がリン酸されることで 活性化したミオシン細胞骨格はアクチン細胞骨格を制御することが知られているが、軸索再生におけるアクチンの時空間的な動態制御 は不明であった。そこで平成29年度は、線虫の軸索再生におけるアクチンの時空間的な動態およびその制御について検討した。方法と しては、、F-アクチンを特異的に検出するLifeact-Venusを用いて軸索切断前と軸索切断3時間後のVenusの局在を調べた。その結果、 軸索切断前ではアクチンは軸索内に一様に存在していたのに対し、軸索切断3時間後には、アクチンは切断された軸索の先端に局在す ることがわかった。これらの結果から、アクチン細胞骨格の局在が変化することで軸索再生が引き起こされていることが示唆された。