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正式名：Disabled-1、略語：Dab1 | |||
== 要約 == | == 要約 == | ||
Dab1は中枢神経系において神経細胞を正常な位置に配置するのに必須の細胞内シグナル伝達分子で、最近では神経細胞の樹状突起の発達等にも関与していることが報告されている。dab1遺伝子の欠損は大脳新皮質、海馬、小脳、脊髄等の層構造・核構造を形成する部位の神経細胞の配置に異常を引き起こす。同様な異常は、主にCajal-Retzius細胞から分泌されるReelinに遺伝子変異のあるreelerマウス、ApoER2/VLDLRのダブルノックアウトマウスでも報告されている。ReelinはApoER2/VLDLRに結合すること、ApoER2/VLDLRの細胞内ドメインにDab1が結合すること等から、細胞外のReelinがApoER2/VLDLRにより受容され、Dab1が細胞内でシグナルを伝達していると考えられている。また、Dab1のチロシン５カ所を変異させたマウスではdab1変異と同じ神経細胞の配置異常が起ることから、Dab1のチロシンリン酸化はシグナル伝達に必須であることが示されている。チロシンリン酸化されたDab1により活性化される経路が調べられ、中でもCrk/CrkL-C3G-Rap1経路が、N-cadherinやIntegrinの制御を行うことで神経細胞の移動調節を行っている可能性が示唆されている。 | |||
== 歴史的推移 == | == 歴史的推移 == | ||
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== 分子構造 == | == 分子構造 == | ||
[[ Image:fig1 Dab1 primary structure.png | thumb | 500 px | '''図１ Dab1のドメイン構造''']] | [[ Image:fig1 Dab1 primary structure.png | thumb | 500 px | '''図１ Dab1のドメイン構造''']] | ||
マウスではオルタナティブスプライシングにより１３種のバリアントが存在することが報告されているが、発達過程の中枢神経系では555アミノ酸を持つバリアント、Dab1 p80が最も多く発現している。Dab1 (Dab1 555)はN末端側からPhosphotyrosine-binding (PTB) domain、チロシンリン酸化部位を持つ細胞内タンパク質である。PTBドメインは、細胞内ドメインにNPxYモチーフを持つ膜タンパク質と結合する。この結合にはNPxYモチーフのチロシン残基のリン酸化は必要としない。PTBドメインにはplekstrin homology (PH)ドメイン様構造が含まれており、リン脂質（PtdIns4P and PtdIns4,5P2）に結合することが出来る。また、PTBドメインのN末端側には核移行シグナル(Nuclear localization Signal: NLS)、PTBドメインのC末端側に二つの核外移行シグナル(Nuclear Export Signal: NES)を持っており、核と細胞質間を移行する能力を有している。PTBドメインのC末端側、分子の中程にチロシンリン酸化を受ける部位が５カ所（Y185、Y198、Y200、Y220、Y232）同定されており、このうちの４つがシグナルの伝達に重要な役割を果たしている事が明らかにされている。４つのチロシンリン酸化サイトは配列の相同性からYQXI配列を持つ２つ(Y185、Y198）とYXVP配列を持つ二つ（Y220、Y232）に分けられる。 興奮性神経細胞の移動に関しては、YQXI配列を持つY185とY198の間、およびYXVP配列を持つY220とY232の間で冗長性を持つが、YQXIとYXVP配列の間では冗長性を持たない。 | マウスではオルタナティブスプライシングにより１３種のバリアントが存在することが報告されているが、発達過程の中枢神経系では555アミノ酸を持つバリアント、Dab1 p80が最も多く発現している。Dab1 (Dab1 555)はN末端側からPhosphotyrosine-binding (PTB) domain、チロシンリン酸化部位を持つ細胞内タンパク質である。PTBドメインは、細胞内ドメインにNPxYモチーフを持つ膜タンパク質と結合する。この結合にはNPxYモチーフのチロシン残基のリン酸化は必要としない。PTBドメインにはplekstrin homology (PH)ドメイン様構造が含まれており、リン脂質（PtdIns4P and PtdIns4,5P2）に結合することが出来る。また、PTBドメインのN末端側には核移行シグナル(Nuclear localization Signal: NLS)、PTBドメインのC末端側に二つの核外移行シグナル(Nuclear Export Signal: NES)を持っており、核と細胞質間を移行する能力を有している。PTBドメインのC末端側、分子の中程にチロシンリン酸化を受ける部位が５カ所（Y185、Y198、Y200、Y220、Y232）同定されており、このうちの４つがシグナルの伝達に重要な役割を果たしている事が明らかにされている。４つのチロシンリン酸化サイトは配列の相同性からYQXI配列を持つ２つ(Y185、Y198）とYXVP配列を持つ二つ（Y220、Y232）に分けられる。 興奮性神経細胞の移動に関しては、YQXI配列を持つY185とY198の間、およびYXVP配列を持つY220とY232の間で冗長性を持つが、YQXIとYXVP配列の間では冗長性を持たない。 | ||
ユビキチン化により、分解される。 | ユビキチン化により、分解される。 | ||
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一方、Rap1の阻害タンパク質SpaIをin utero electroporationにより発現させた場合、発現量が多い場合、多極性移動からロコモーションへの変換を阻害し、弱い場合は原皮質帯（primitive cortical zone、PCZ）と呼ばれる部位への神経細胞の移動を阻害することから、Rap1は神経細胞の移動を多くのステップで制御している可能性が示された。のneuN陰性の活性化型Integrin beta 1を認識する抗体がターミナルトランスロケーションが起る原皮質帯（primitive cortical zone、PCZ）と呼ばれる部位に多いこと、reelerマウスやyotariマウスではIntegrin beta1の活性化が観察されないこと、Integrinのリガンドであるfibronectinが辺縁帯に多いこと等から、IntegrinがReelin-dab1シグナル依存性にターミナルトランスロケーションを制御する分子の候補となった。Reelin刺激した神経細胞はfibronectinに対する接着性が上昇すること等から、Rap1の下流分子として知られていた | 一方、Rap1の阻害タンパク質SpaIをin utero electroporationにより発現させた場合、発現量が多い場合、多極性移動からロコモーションへの変換を阻害し、弱い場合は原皮質帯（primitive cortical zone、PCZ）と呼ばれる部位への神経細胞の移動を阻害することから、Rap1は神経細胞の移動を多くのステップで制御している可能性が示された。のneuN陰性の活性化型Integrin beta 1を認識する抗体がターミナルトランスロケーションが起る原皮質帯（primitive cortical zone、PCZ）と呼ばれる部位に多いこと、reelerマウスやyotariマウスではIntegrin beta1の活性化が観察されないこと、Integrinのリガンドであるfibronectinが辺縁帯に多いこと等から、IntegrinがReelin-dab1シグナル依存性にターミナルトランスロケーションを制御する分子の候補となった。Reelin刺激した神経細胞はfibronectinに対する接着性が上昇すること等から、Rap1の下流分子として知られていた | ||
しかしながら、N-cadhelinをリーラーマウスに導入しただけでは、神経細胞の移動がレスキューされないし、また、Integrin beta1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はリーラーフェノタイプにはならないことから、これらの働きは部分的であるか、このような実験条件では完全にはレスキューできないことが示唆されている。 | |||