Shootin1による細胞-基質間の力の発生を介した神経細胞の細胞移動，極性形成，軸索ガイダンスおよびアクチン波

全文

(1)稲垣図１. A Shootin1a NH2. 1 7. 137. CC1. 1 7. Shootin1b NH2. 59. 59. CC1. 233 259. CC2. 137. 353 369. CC3. 233 259. CC2. 454 456. 353 369. 発現脳神経系（神経細胞）. COOH. 454. 631. CC3 プロリンリッチ領域. C. B. *. 機能神経極性形成軸索伸長・ガイダンス細胞内分子輸送. 脳神経系，肺，肝臓，消化管，神経細胞移動 COOH 脾臓，膵臓，腎臓，皮膚（神経細胞，上皮細胞，樹状細胞等）. D. Shootin1b. Shootin1a. Shootin1b.

(2) 稲垣図２. A. ①. 120分. 250分. B. 500分. C. 神経突起先端への Shootin1aの濃縮ポジティヴフィードバックループ. ④ ② ③. EGFP-Shootin1a/mRFP. 神経突起の伸長極性形成. D 1.0 突起の長さ (mm). 突起先端のShootin1a相対濃度（EGFP-Shootin1a/mRFP）. E. 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0. 100. 200 300 400 時間（分）. 500. 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0. 神経突起神経突起神経突起神経突起. 100. ① ② ③ ④. 200 300 400 時間（分）. アクチン波による Shootin1aの輸送 500. ポジティヴフィードバックループ. Shootin1aの濃縮 Shootin1aの枯渇による側方抑制.

(3) 稲垣図３. A. Shootin1aの成長円錐における相対濃度(C). 60 40 実験データモデルデータ. 20 0. 20. 40 60 80 培養時間(h). 100 120. 1 ポジティヴフィードバックループ. 0 -1 実験データモデルデータ. -2 1. 2. 3. Shootin1aの成長円錐における相対濃度(C). E 神経突起の長さ(L) (m). Shootin1aの成長円錐における相対濃度(C). 突起伸長速度 (dL/dt) (m/ min). 2. 0. C. 80. Shootin1aの成長円錐における相対濃度(C). Shootin1aの相対発現量. 細胞体. 100. ②Shootin1aによる突起伸長. -3. 神経突起の長さ(L). 120. 0. B. C. ①Shootin1aの発現上昇. モデル①－③の統合. 2.5. ③突起の長さに依存した Shootin1aの濃縮実験データ. 2.0 1.5 1.0 0.5 0 0 40. 25 50 75 100 125 150. 神経突起の長さ(L) (m) モデルデータ. 30 20 10 0 0. 25 50 75 100 125 150 神経突起の長さ(L) (m). 神経細胞の対称性の破れ 160 140 120 100 80 60 40 20 0. 神経突起 ① 神経突起 ② 神経突起 ③ 神経突起 ④. 37 38. 39. 40. モデルデータ. 41 42 43 培養時間(h). 神経突起 ① 神経突起 ② 神経突起 ③ 神経突起 ④. 44. 45. 46. 0. 1. 2. 3. 実験データ. 4 5 6 計測時間(h). 7. 8. 9.

(4) A. Tubulin. 稲垣図４. アクチン線維. Shootin1a Netrin-1. B. Cdc42. Rac1. 脱重合. 重合. 推進力エンジン. Pak1. ミオシン II. P. クラッチタイヤ. 細胞外接着性基質アクチン. アクチン線維の逆行性移動. Cortactin. 牽引力. 道路. Shootin1a. L1-CAM. C. EGFP-Shootin1a. 低濃度. ネトリンの濃度勾配. D. 高濃度 250 濃度の差 251 CMAC. 方向転換成長円錐軸索. 神経細胞. リン酸化Shootin1a.

(5) 稲垣図５. A. ポリリシン. ラミニン. 1. ラミニン. 2. ポリリシン. グリップスリップ. 1 2. L1-CAM-HaloTag. B. スリップ. グリップグリップアクチン線維 L1-CAMのスリップ. スリップ Shootin1 牽引力. C. L1-CAM. ラミニン方向性を持った軸索の推進力患者型L1-CAM. 正常なヒトL1-CAM 神経軸索. 細胞体. ラミニン. D. mRFP-Shootin1b/ AcGFP 先導突起の伸長. E. 移動張力. Shootin1b の濃縮伸長. 細胞外接着性基質 Cortactin Shootin1b 細胞体の移動. アクチン線維の逆行性移動ミオシン II. L1-CAM. Shootin1bの濃縮牽引力. 推進力.

(6) 稲垣図6. A. mRFP-actin / AcGFP. *. B アクチンの脱重合. アクチン線維. 軸索アクチンの重合アクチン波の移動. アクチンモノマー Shootin1a アクチン結合分子細胞膜. 30’. 細胞外接着性基質. L1-CAM. 拡散による移動.

(7)