mRNA輸送及び局所翻訳による長期記憶形成メカニズムの解明

プログラム

ライフサイエンス研究助成　

所属機関

基礎生物学研究所

所属部署

神経細胞生物学研究室

キーワード

局所翻訳　mRNA輸送　樹状突起　学習・記憶

研究結果の概要

神経樹状突起へのmRNA輸送とそれに伴うシナプス近傍での局所タンパク質合成 (翻訳) は、長期記憶形成の基盤となるシナプス長期増強に不可欠である。しかし、どのmRNAがこのプロセスで制御されるかは未解明の点が多く、その解明は局所翻訳と長期記憶をつなぐ分子機構の理解において重要である。本研究では、独自の方法で同定した局所翻訳新規候補mRNA群（Arf GEF, GAPファミリー）に着目し、局所翻訳と長期記憶をつなぐ新たな分子メカニズムの解明を目指した。特に1種類のArf GEFに着目し、樹状突起への輸送責任領域 (DTRS) を同定してその領域を欠損させたマウス（ΔDTRSマウス）を作出した。このマウスでは細胞体での翻訳量は維持されたまま、mRNAの樹状突起輸送のみが顕著に低下した。ΔDTRSマウス由来の神経初代培養細胞ではスパイン形成およびF-アクチン束形成因子のスパイン局在化が顕著に低下することを明らかにした。一方、ΔDTRSマウスでは空間学習・記憶形成は正常であった。そこで他の種類の学習課題や行動様式に与える影響を解析している。また、Arf GAPについても同様に解析を進めている。

公表論文