視神経の軸索投射におけるタンパク質間相互作用のダイナミックな制御

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1) larとptp69Dの2重変異体のPtp69Dによるレスキュー実験LAR と類似した構造を持つPtp69DについてLarと同様にどの部分が機能しているのかを確かめる実験を行った。その結果、Ptp69Dでは第一脱リン酸化ドメインの活性がなくてもR7の投射はLar単変異株と同様のM3層まで回復するが、第一、第二脱リン酸化ドメインの両方の活性を失うと、2重変異株の表現形は回復しなかった。LarによるレスキューではM6層まで回復したことと合わせると、LarとPtp69D はラミナを通過し、メダラ内に侵入するところまでは機能を重複しているが、メダラ内での層特異的投射には個別の働きを持っていると考えられる。2) larとptp69Dの2重変異体におけるR7軸索投射機構の発生段階別解析larとptp69Dのヘテロ変異株にlarとptp69DのRNAiを用いて二重変異株を作成し、FLPase依存的にGFPを発現するマーカーを用いてR７を標識し、3例幼虫後期から成体に至るまで、R7の軸索がどのような過程を経て最終投射先に到達しているのか発生段階別に観察した。その結果、3例幼虫から蛹化後24時間まではR7軸索はほぼ正常に投射するが、36時間後に縮退が始まりさらに、42時間になると縮退は顕著になり、軸索末端の成長円錐の構造が破壊され、軸索が短くなっていく様子が観察された。48時間ではほぼすべてのR7軸索がメダラ層から消失していた。この結果から、LarおよびPtp69Dは、標的層に到達した後に標的層を認識し、伸長を安定して継続するために必要であることがわかった。3) LarおよびPtp69Dの2重変異株と相互作用する分子trio、Ena、ablが二重変異株と相互作用するかどうか、larとptp69Dの二重RNAiとtrio、Ena、ablのRNAiおよび強制発現系を組み合わせ、遺伝学的相互作用の有無を観察した。その結果、AblはLarおよびPtp69Dの共通の下流経路に対して抑制的に働き、Trioは促進的に働いていることが分かった。