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2014年6月 8日 (日)

神経細胞で働くmRNAを網羅的に同定する新しい手法を確立 -小脳の「プルキンエ細胞」の部位特異的な転写物全体の解析を実現-

2014年6月6日
独立行政法人理化学研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 私たちは一度覚えた自転車の乗り方を
忘れませんし、泳ぎやスキーも
「体が覚えている」などと表現します。
 
 こうした運動の学習には小脳が関与して
います。
 
 小脳のネットワークにおいて、唯一の
出力神経細胞として中心的な役割を果たして
いるとされるのが「プルキンエ細胞」です。
 
 プルキンエ細胞では、他の細胞から信号を
受け取る樹状突起が非常によく発達し、
その入力量は平均的な神経細胞の約10倍と
いわれています。
 
 しかし、この特徴的な機能や形態を支える
分子メカニズムの詳細は明らかになって
いません。
 
 このため、プルキンエ細胞で作られる
タンパク質を完全に網羅したカタログの
作成が待たれてきました。
 
 また、運動学習はプルキンエ細胞と
そこへ入力する神経細胞とのつながりの
強弱の変化により起こるとされています
が、この変化に関与するタンパク質の多く
は樹状突起で作られることが分かってきて
います。
 
 このため、樹状突起で作られる
タンパク質が全て分かれば、運動学習を
可能にする分子メカニズムの理解が大きく
進むと考えられます。
 
 特定の種類の細胞で作られている
タンパク質を全てリストアップするには、
その細胞内でリボソームと結合し、
今まさにタンパク質へと翻訳されている
mRNAを選択的に取り出す「TRAP法」が有効
ですが、費用と時間のかかる遺伝子改変
マウスの作製が必要でした。
 
 今回、研究グループは、特定の神経細胞
に感染するウイルスを利用し、より迅速
かつ安価で、遺伝子改変マウス以外の動物
にも広く適用の可能性のある手法を確立
しました。
 
 この「改良版TRAP法」で、
ラットプルキンエ細胞の樹状突起や
細胞体などの細胞内部位ごとに翻訳中の
mRNAを回収し、理研が独自に開発した
「CAGEscan法」によって、数千もの
mRNA配列を高感度かつ定量的に読み出し
ました。
 
 こうして集めた配列データを解析し、
世界で初めて、ラットのプルキンエ細胞で
作られているタンパク質をほぼ網羅的に
記述するカタログの作成に成功しました。
 
 このカタログには、プルキンエ細胞内の
どの部位でどのタンパク質が作られているか
が示されているため、運動学習のように、
タンパク質の作られる場所が重要な現象の
研究への貢献が特に期待できます。
 
 小脳のプルキンエ細胞の異常はスムーズ
な動きができなくなる運動失調症を引き
起こし、また、ある種の自閉症患者の脳
ではプルキンエ細胞の減少や異常が確認
されています。
 
 今回の研究成果がこうした疾患の研究
に貢献し、将来的には治療法の開発に
つながっていく可能性も期待されます。
 
 詳細は下記リンクを
---------------------------------------
 
 素晴らしい。
 
>世界で初めて、ラットの
>プルキンエ細胞で作られている
>タンパク質をほぼ網羅的に
>記述するカタログの作成に成功
>しました。
 Good!
 
 脊髄小脳変性症等の小脳が萎縮する
ような疾患の治療法開発にも貢献出来る
かも知れません。
 
 期待したい。

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