がんの勉強部屋☆
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神経の情報伝達の仕組みの新知見
神経伝達物質の放出を制御する新分子を発見
― 神経伝達物質放出とメラニン色素輸送に共通の分子機構が関与! ―

【 本研究成果のポイント 】
 ・ヤリイカ巨大軸索を用いて神経伝達物質を制御するラブ27の機能を解明
 ・ラブ27はシナプス小胞を細胞膜まで輸送する過程を制御
 ・神経伝達物質の放出とメラニン色素輸送に共通の分子メカニズムを発見


 私達の脳は一千億を超える神経細胞により成り立っており、シナプス(*1)と呼ばれる連絡場所を介して巨大なネットワークを形成しています。神経細胞間の情報交換は、シナプス小胞と呼ばれる袋に貯蔵された神経伝達物質が一つの細胞から放出され、別の細胞に受け渡されることにより行われています。一度使用されたシナプス小胞はリサイクル(再回収)され、神経伝達物質を再充填された後、細胞膜まで輸送されます。つまり、情報交換を継続的に行うためには、シナプス小胞のリサイクリングは重要なプロセスと考えられます。しかし、シナプス小胞からの神経伝達物質の放出機構に比べ、リサイクルされたシナプス小胞が細胞膜までどのような機構で輸送されるかは、これまでほとんど解明されていませんでした。

 今回、私達はヤリイカの巨大軸索(*2)を用いて、このリサイクルされた小胞が細胞膜に輸送される過程に、低分子量Gタンパク質ラブ27(Rab27)(*3)が関与することを突き止めました。すなわち、ラブ27はシナプス小胞上に存在しており、その機能を特異的に阻害すると、シナプス小胞が細胞膜から離れた部分に蓄積することを明らかにしました。

 今回同定されたラブ27は、ヤリイカをはじめとする無脊椎動物から高等哺乳動物まで進化的に保存されており、ヒトの神経細胞でも同様な機能を持つものと考えられます。ヒトにおいては二種類のラブ27(AとB)が存在し、ラブ27Aを欠損すると毛髪や肌の白色化を特徴とするGriscelli(グリセリ)症候群(*4)が発症します。私達はラブ27Aがメラノサイトにおいてメラニン色素を細胞膜まで輸送することを以前突き止めており(*5)、今回の成果により神経伝達物質の放出とメラニン色素輸送に共通の分子機構が存在することが初めて明らかになりました。

 本研究は、東北大学大学院生命科学研究科の福田光則教授のグループとニューヨーク大学のRodolfo R. Llinas教授のグループの共同研究により行われたものです。

 本研究成果は、2008年9月29日(米国東部時間)の週に米国の科学雑誌『米国科学アカデミー紀要』のオンライン版に掲載されます。

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