東大、ＫＩＦ１７が記憶・学習の重要な基盤となっていることを解明

「記憶・学習を制御するＫＩＦ　分子モーター」



１．発表者：
　廣川　信隆
　（東京大学大学院医学系研究科　細胞生物学講座／分子構造・動態学寄付講座・特任教授）

　城戸　瑞穂
　（九州大学大学院　歯学研究院・准教授）

　武井　陽介
　（東京大学大学院医学系研究科　細胞生物学・解剖学講座・准教授）

　尹　喜玲（Ｘｉｌｉｎｇ　Ｙｉｎ）
　（東京大学大学院医学系研究科　細胞生物学講座／分子構造・動態学寄付講座・特任研究員）


２．発表概要：
　分子モーターＫＩＦ１７　欠損マウスの解析により、ＫＩＦ１７が、グルタミン酸受容体ＮＲ２Ｂを神経細胞樹状突起内で輸送するだけでなく、ＮＲ２Ｂ及び自身（ＫＩＦ１７）のｍＲＮＡの合成を、転写因子ＣＲＥＢを介して制御し、かつグルタミン酸受容体ＮＲ２Ａのユビキンプロテアーゼを介した分解も制御することにより、記憶・学習の重要な基盤となっていることを解明した。


３．発表内容：
　細胞はその機能に必要なさまざまな物質を、微小管のレールの上を走る分子モーターを使った物質輸送メカニズムによって、細胞の隅々にまで運んでいます。ＮＭＤＡ受容体は、グルタミン酸に結合してはたらく受容体であり、動物の記憶や学習に深くかかわりを持つことが知られていますが、ＮＭＤＡ受容体の輸送が脳や神経の機能にどのような意味を持つのか、ほとんど不明のままでした。今回、大学院医学系研究科分子細胞生物学専攻の廣川信隆特任教授、尹喜玲特任研究員らのチームは、キネシンスーパーファミリータンパク質ＫＩＦ１７　分子モーターがＮＭＤＡ受容体の輸送を行うだけではなく、その量を調節していることを見出しました。ＮＭＤＡ受容体にはいくつかの種類（サブユニット）があります。
　ＫＩＦ１７を欠いたマウスの神経細胞を調べると、サブユニット２Ａとサブユニット２Ｂの量が減り、その結果、マウスの学習能力は著しく低下します（図１）。更に詳しく調べると、サブユニット２Ａが壊れやすくなっていること、サブユニット２Ｂの生成量が減っていることがわかりました。面白いことに、神経の働きが盛んになるとＫＩＦ１７とＮＭＤＡ受容体の量がともに増え、運ばれるＮＭＤＡ受容体の量も増大します。この発見で重要なことは、ＫＩＦ１７が単にＮＲ２Ｂを輸送しているだけでなく、ＮＲ２Ｂおよび、自身（ＫＩＦ１７）の遺伝子ｍＲＮＡの転写を制御していることが解明されたことです。このことで、勉強すればするほど頭が良くなるという説の根拠が解明されました。このようなＫＩＦ　分子モーターによる脳・神経機能の調整機構は、将来、神経疾患の治療法への新しいアプローチとなることが期待されます。なお、本研究はＮｅｕｒｏｎ誌２０１１年４月号に掲載される予定です。


４．発表雑誌：
　雑誌名：「Ｎｅｕｒｏｎ誌」４月２８日号（７０巻　第２号）
　論文タイトル：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｍｏｔｏｒ　ＫＩＦ１７　Ｉｓ　Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ　ｆｏｒ　Ｍｅｍｏｒｙ　ａｎｄ　Ｌｅａｒｎｉｎｇ　ｖｉａ
　　　　　　　　　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　ｏｆ　Ｓｙｎａｐｔｉｃ　ＮＲ２Ａ／２Ｂ　Ｌｅｖｅｌｓ．
　著者：Ｘｉｌｉｎｇ　Ｙｉｎ，Ｙｏｓｕｋｅ　Ｔａｋｅｉ，Ｍｉｚｕｈｏ　Ａ．Ｋｉｄｏ　ａｎｄ　Ｎｏｂｕｔａｋａ　Ｈｉｒｏｋａｗａ．


５．添付資料：

　※添付の関連資料を参照