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Dab1が神経細胞移動を制御する分子メカニズムについては、チロシンリン酸化Dab1に結合する分子を中心に解析が進められて来ている。特に''crk''と''crkl''のダブルノックアウトマウス<ref name="crk" />と''c3g''のジーントラップ系統マウス<ref name="c3g" />でリーラーフェノタイプが観察されることから、その下流分子として[[Rap1]]が注目された。Rap1は[[Rasファミリー低分子量Gタンパク質]]に属する[[低分子量Gタンパク質]]で、[[カドヘリン]]やインテグリンを介して細胞接着を制御する重要な分子であり、リーリンにより活性化されることが以前に報告されている<ref name="crk" />。 | Dab1が神経細胞移動を制御する分子メカニズムについては、チロシンリン酸化Dab1に結合する分子を中心に解析が進められて来ている。特に''crk''と''crkl''のダブルノックアウトマウス<ref name="crk" />と''c3g''のジーントラップ系統マウス<ref name="c3g" />でリーラーフェノタイプが観察されることから、その下流分子として[[Rap1]]が注目された。Rap1は[[Rasファミリー低分子量Gタンパク質]]に属する[[低分子量Gタンパク質]]で、[[カドヘリン]]やインテグリンを介して細胞接着を制御する重要な分子であり、リーリンにより活性化されることが以前に報告されている<ref name="crk" />。 | ||
最近の研究では、早生まれのニューロン(胎生12.5日)のdab1をノックアウトした場合、あるいは、Rap1のGAPであるRap1GAPを強制発現させた場合両方で細胞体トランスロケーションが障害されること、Rap1GAPによる移動障害がN-カドヘリンの強制発現により、レスキューされること等から、リーリン-Dab1シグナルはRap1によるN-カドヘリンの活性化を介して、細胞体トランスロケーションの過程に関与している可能性が示唆されている。ただし、dab1の変異マウスにN-カドヘリンを導入するのみでは移動障害がレスキューされないことから、N-カドヘリン以外の分子の必要性が示されている。 | |||
また、Rap1GAPを遅生まれのニューロン（胎生14.5日）に強制発現した場合、多極性移動からロコモーションへの変換が障害され、この障害がN-カドヘリンの強制発現により、レスキューされること。また、細胞内ドメインを欠いたVLDLRを強制発現すると、同様に多極性移動からロコモーションへの変換が阻害され、この異常は恒常的活性化型Rap1により部分的にレスキューされること等から、Reelin-Dab1シグナルは、遅生まれのニューロンに対しては、Rap1-N-カドヘリン経路を介して多極性移動からロコモーションへの変換を促進していることが示唆された。しかしながら、dab1のコンディショナルノックアウトマウスにおいては、多極性移動からロコモーションの過程は障害されないとの報告もあり、Reelin-Dab1シグナルの多極性移動からロコモーションへの変換への関与については更なる検証が必要であると思われる。 | |||
これらの実験結果では、遅生まれのニューロンが脳表で行うターミナルトランスロケーションに関してReelinシグナルが関与しているかは不明であったが、リーリン受容体のノックダウンによって生じるターミナルトランスロケーション異常が、恒常的活性化型インテグリンの強制発現によりレスキューされることや、リーラーマウスでは脳表層でのインテグリンの活性化が見られないこと、Reelin刺激によってインテグリンのリガンドであるフィブロネクチンへの接着が促進されること等から、リーリンがDab1、C3G、Rap1を介してインテグリンの活性化を促進している可能性が示唆されている。また、Rap1のGAPの一つであるSpaIを弱いプロモーター活性を持つTa1あるいは強いプロモーターであるCAGで強制発現した場合、Ta1ではターミナルトランスロケーションが障害され、CAGでは中間帯からの移動が障害されていた。この結果より、Rap1には中間帯での移動と、ターミナルトランスロケーション、二つの異なる移動過程に関わっている可能性が示唆された。さらに、Rap1のGEFであるC3Gのdominant negative体を強制発現させた場合、ロコモーションはほとんど阻害されず、ターミナルトランスロケーションが主に障害されていた。これらの実験結果より、ロコモーションの過程ではRap1はC3G以外のGEFにより活性化され、ターミナルトランスロケーションの過程ではC3Gにより活性化される可能性が示唆されている。インテグリンについては、b1インテグリンのノックアウトマウスや、コンディショナルノックアウトマウスで、細胞移動には大きな異常がないことが示されていることから、何らかの分子がニューロンの移動に関して補償的に働いている可能性が示唆されている。 | |||
また、Dab1のチロシンリン酸化非依存的にDab1に結合する分子として、[[Notch]]<ref name="notch"><pubmed>18957219</pubmed></ref>、[[Dab2IP]]<ref><pubmed>12877983</pubmed></ref>、[[N-WASP]]<ref><pubmed>15361067</pubmed></ref>が知られている。特にNotchについては、その活性化型フォームをリーラーマウスの移動神経細胞に導入した場合に神経細胞の移動をほぼ完全にレスキューすることから、リーリン-Dab1シグナルにおいて何らかの重要な役割を果たしていることが考えられるが、その作用メカニズムは不明である<ref name="notch" />。 | また、Dab1のチロシンリン酸化非依存的にDab1に結合する分子として、[[Notch]]<ref name="notch"><pubmed>18957219</pubmed></ref>、[[Dab2IP]]<ref><pubmed>12877983</pubmed></ref>、[[N-WASP]]<ref><pubmed>15361067</pubmed></ref>が知られている。特にNotchについては、その活性化型フォームをリーラーマウスの移動神経細胞に導入した場合に神経細胞の移動をほぼ完全にレスキューすることから、リーリン-Dab1シグナルにおいて何らかの重要な役割を果たしていることが考えられるが、その作用メカニズムは不明である<ref name="notch" />。 | ||
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== 参考文献 == | == 参考文献 == | ||
<references /> | <references /> | ||
（実験報告１）早生まれのニューロン(胎生12.5日)のdab1をノックアウトした場合、細胞体トランスロケーションが障害されること。また、Rap1のGAPであるRap1GAPを早生まれのニューロンに強制発現させた場合にも同様に細胞体トランスロケーションが障害されること。また、Rap1GAPによる移動障害がN-カドヘリンの強制発現により、レスキューされることから、細胞体トランスロケーションはReelin-Dab1-Rap1-N-カドヘリンという経路で制御されていることが示唆されている。 | |||
（実験報告２）Rap1GAPを遅生まれのニューロン（胎生14.5日）への強制発現すると、多極性移動からロコモーションへの変換が障害される。これはN-カドヘリンの強制発現により、レスキューされる。また、Reelinシグナルを阻害すると想定される細胞内ドメインを欠いたVLDLRdeltaCを強制発現すると、同様に多極性移動からロコモーションへの変換を阻害すること。VLDLRdeltaCの強制発現による異常は、恒常的活性化型Rap1により部分的にレスキューされることから、Reelin-Dab1-Rap1-N-カドヘリン経路により、多極性移動からロコモーションへの変換促進されていることが示唆されている。 | |||
一方、以下の報告によりリーリンシグナルがRap1を介してインテグリンの機能を制御している可能性が示唆された。 | |||
Rap1のGAPの一つであるSpaIを弱いプロモーター活性を持つTa1あるいは強いプロモーターであるCAGで強制発現した場合、Ta1ではターミナルトランスロケーションが障害され、CAGでは中間帯からの移動が障害されていた。この結果より、Rap1には中間帯での移動と、ターミナルトランスロケーション、二つの異なる移動過程に関わっている可能性が示唆された。このSpaIの強制発現による異なる位置での移動障害であるが、中間帯での移動障害はN-カドヘリンの強制発現でレスキューされたが、ターミナルトランスロケーションはレスキューされなかったことから、ターミナルトランスロケーションはN-カドヘリンではなく、別の分子が移動を担っていることが示唆された。実際、Rap1の別のエフェクターであるインテグリンが、リーリンシグナルによって、活性化されターミナルトランスロケーションを制御している可能性が示された。 | |||
何故another GEFを想定しているかというと、dominant negative C3GではCPへのentryは阻害せずに、terminal translocationを阻害したから。 | |||
SpaIはRap1のGAPの一つであるが、これを弱いプロモーター活性を持つTa1で発現させた場合には、ターミナルトランスロケーションが障害されるが、強いプロモーターであるCAGで発現させた場合には、Dab1 KDやDN-C3Gとは異なり、IMZの下方で止まっていた。CAG-SpaIのmigration異常はRap1aの強制発現により有意にレスキューされた。これらの結果より、Rap1はneuronal migrationにおいて二つの機能を持つことが示唆される。一つはCPより下の初期段階の移動過程、もう一つはターミナルトランスロケーションである。さらにTa1によるSpaIの弱い発現ではIMZでのmigrationを阻害しないことから、ターmナルトランスロケーションはIMZ内よりもっとRap1の機能に依存していることが示唆される。N-カドヘリンとCAG-SpaIの共発現は、CPへの神経細胞移動をレスキューしたが、terminal translocationはレスキューしなかった。これはN-カドヘリンとDN-C3Gの発現でも同じ結果になった。これらの結果より、ReelinはDAb1-Crk/CrkL-C3G経路を通じてRap1の機能を、PCZより下で、changeして、他のあるいはさらなるpathwayをterminal translocationやlayer formationの為に制御していることが想定された。 | |||
まとめると、 | |||
Francoは、Rap1-GAPを用いた実験で、E12.5EP->E16.5fixなので、somal translocationがRap1-N-cadのpathwayによって制御されていて、N-カドヘリンはleading prosessのアンアカリングに関与しているのではないか？という主張。もう少し遅い時期でターミナルトランスロケーションやロコモーションはどうか？というところは見ていない。 | |||
JossinはRap1GAPをE14.5にOEし、E17.5で観察した結果より、Rap1はmultipolar migrating zoneからのexitを制御していること、N-cadのcoexpressionによるrescueされることから、ここはN-cadが働いていること、VLDLR delta Cによるmigration異常がRap1CAによりrescueされることを示し、ReelinによりRap1が活性化され、N-カドヘリンがmembraneにリクルートされ、multipolarからbiporlarへの転換がおこるような論調になっている。 | |||
関根君はRap1のGAPの一つであるSpaIをTa1あるいはCAGでOEすると、Ta1ではterminal translocationが障害され、CAGではIMZからのmigrationが障害されていた結果より、Rap1にはIMZでのmigrationと、terminal translocationでのmigration、二つに関わっている可能性を示した。このSpaIによる二つ位置でのmigration異常は、下はN-cadのco-OEでレスキューされたが、上のはrescueされなかったので、また、DN-C3GとN-cadのco-expressionの場合もterminal translocationはrescuesされなかった。 | |||