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→神経細胞における役割
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[[Image:脳科学辞典cofilin図2.jpg|thumb|right|300px|'''図2. コフィリンの活性制御''']] | [[Image:脳科学辞典cofilin図2.jpg|thumb|right|300px|'''図2. コフィリンの活性制御''']] | ||
[[Image:脳科学辞典cofilin図3.jpg|thumb|right|300px|'''図3. コフィリンのリン酸化による活性制御とシグナル伝達機構''']] | [[Image:脳科学辞典cofilin図3.jpg|thumb|right|300px|'''図3. コフィリンのリン酸化による活性制御とシグナル伝達機構''']] | ||
神経組織や神経細胞においてコフィリンは、神経細胞の移動、形態、[[軸索]]、[[樹状突起]]の伸展・退縮、[[樹状突起スパイン]]の形態などをアクチン骨格の制御を介して関与すると考えられる。また、神経細胞に対する様々な刺激におけるコフィリンのリン酸化による活性制御の役割が研究されている<ref><pubmed>18397729</pubmed></ref><ref><pubmed>22566410</pubmed></ref><ref name="ref5" />。 | |||
===神経細胞形態制御=== | |||
神経突起の伸展・退縮における機能については、[[NGF]]による[[後根神経節]]（DRG）細胞の[[軸索伸長]]にはLIMキナーゼとSlingshotの働きが共に必要であること<ref><pubmed>17360713</pubmed></ref>、また、[[ネトリン1]]（[[Netrin-1]]）によるDRG細胞の軸索伸長にコフィリンの脱リン酸化が必要であることが報告されている<ref><pubmed>20506164</pubmed></ref>。これに対して、マウスの後根神経節細胞の[[セマホリン]]による軸索の退縮にLIMキナーゼの活性化によるコフィリンのリン酸化が必要であることが報告され<ref><pubmed>11276226</pubmed></ref>、その後、[[Slit-2]]、[[Nogo-66]]による神経突起退縮にもLIMキナーゼの活性化によるコフィリンのリン酸化が必要であることが報告されている<ref><pubmed>16421320</pubmed></ref><ref><pubmed>16423696</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:カエル|カエル]]の[[脊髄]]神経細胞の軸索の[[BMP]]による誘因と反発においては、LIMキナーゼとSlingshotの活性のバランスによって制御されることが報告されている<ref><pubmed>17606869</pubmed></ref>。また、マウス[[大脳皮質]]細胞の樹状突起形成において、BMP受容体にLIMキナーゼが直接結合し活性化されることが樹状突起形成促進に必要であること<ref><pubmed>15538389</pubmed></ref>、ショウジョウバエにおいて[[BMPタイプII受容体]]にLIMキナーゼが結合し[[神経筋接合部]]のシナプスの安定化に寄与することが報告されている<ref><pubmed>16129399</pubmed></ref>。 | |||
===シナプス機能の制御=== | |||
海馬スライスを用いた研究によって[[長期増強]] ([[long-term potentiation]], [[LTP]])誘導時に海馬分子層の[[樹状突起スパイン]]においてコフィリンのリン酸化が誘導されアクチン重合が促進することが報告された<ref><pubmed>12741991</pubmed></ref>。その後、コフィリンのリン酸化を阻害するペプチドを用いた実験などから LTP誘導時において刺激依存的な樹状突起スパインにおけるコフィリンのリン酸化によるアクチン重合が必要であることが報告されている<ref><pubmed>15572107</pubmed></ref><ref><pubmed>17989307</pubmed></ref>。 | |||
===ノックアウトマウス=== | |||
コフィリンとADFのコンディショナルノックアウトマウスの解析では、非筋肉型のコフィリン遺伝子（n-cofilin）のノックアウトによって脳の発生過程において神経細胞の移動や[[分裂]]に異常が見られ 、こ れに対して、ADF遺伝子ノックアウトでは、脳の発生には影響しないことが報告されている<ref name="ref9" />。 | |||
脳の発生後のコフィリンの機能を解析するために、CaMKII-Creラインのマウスを用いたコンディショナル ノックアウトマウスを用いた研究が報告されている。このマウスでは、[[海馬]][[錐体細胞]]の樹状突起スパインが増加し、[[長期増強]]（[[LTP]]）と[[長期抑圧]]（[[LTD]]）の誘導が抑制された。これは[[AMPA受容体]]の刺激依存的な[[細胞膜]]上の側方移動が抑制されたためだと考えられている <ref name="ref10"><pubmed>20407421</pubmed></ref>。これらの遺伝子ノックアウトマウスでは、相補的に他のアイソフォームのコフィリン/ADFの発現が上昇しており、標的組織におけるコフィリンファミリーの活性低下の影響を見ていると考えられる<ref name="ref9" /><ref name="ref10" />。 | 脳の発生後のコフィリンの機能を解析するために、CaMKII-Creラインのマウスを用いたコンディショナル ノックアウトマウスを用いた研究が報告されている。このマウスでは、[[海馬]][[錐体細胞]]の樹状突起スパインが増加し、[[長期増強]]（[[LTP]]）と[[長期抑圧]]（[[LTD]]）の誘導が抑制された。これは[[AMPA受容体]]の刺激依存的な[[細胞膜]]上の側方移動が抑制されたためだと考えられている <ref name="ref10"><pubmed>20407421</pubmed></ref>。これらの遺伝子ノックアウトマウスでは、相補的に他のアイソフォームのコフィリン/ADFの発現が上昇しており、標的組織におけるコフィリンファミリーの活性低下の影響を見ていると考えられる<ref name="ref9" /><ref name="ref10" />。 | ||
また、LIMキナーゼ遺伝子ノックアウトマウスの解析から、海馬神経細胞の樹状突起の先端の[[成長円錐]]の形態異常、海馬や皮質神経細胞の樹状突起スパインの形態が細長くなること、海馬におけるLTPに異常があることが報告されている<ref><pubmed>12123613</pubmed></ref>。 | |||
== 神経疾患との関わり == | == 神経疾患との関わり == | ||