皮質ニューロン発生時の細胞移動に伴う核運動の力学・分子機構の解析

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本研究は神経細胞移動における核運動の制御機構を明らかにすることを目指す。脳の発生過程において、新たに誕生した神経細胞は所定の位置まで自律的に移動する。その際の核移動は細胞骨格系によって制御されると考えられているが、駆動力の詳細な実態は未だ明らかになっていない。昨年度までの研究で、移動期の神経細胞において核が頻繁に回転運動を示し、それが主に微小管およびその関連モータータンパク質であるダイニンやキネシンによって制御される一方、核の移動には微小管系とアクチン系の両方が必要であることを見出した。本年度はキネシンの機能について検証を進め、変異分子を用いた機能阻害だけでなくRNA干渉を用いた発現抑制によっても、培養下における核の移動および回転の抑制や、生体内における神経細胞移動の遅延が認められた。ダイニンやキネシンは細胞内に広く分布するが核膜上にも局在することが観察され、LINC複合体との結合を阻害するとキネシンの核膜局在は減少した。また、キネシン阻害による細胞の極性や形態に対する顕著な影響はみられなかった。これらの結果から、ダイニンとキネシンはLINC複合体に結合することで核と微小管の相互作用を媒介し、核運動の制御に寄与することが示唆された。2種のモータータンパク質がLINC複合体や微小管との結合と乖離を動的に繰り返すため、核に伝達される合力の大きさや方向が経時的に変化し、その結果核は多様な動態を断続的に示すと推測された。また、神経細胞移動時に核が著しい変形を示すことがしばしば観察されたが、ラミンの強制発現がその動態に影響することを見出した。細胞の移動期前後でラミンの発現が変化することも認められ、核の硬さが移動に及ぼす影響の解明に繋がることが期待される。