生きる神経細胞の中で区画化された「死の酵素」の活性化~嗅覚神経において「非」細胞死性のカスパーゼの活性化を可能とする分子機構~

ad

2025-06-17 東京大学

生きる神経細胞の中で区画化された「死の酵素」の活性化~嗅覚神経において「非」細胞死性のカスパーゼの活性化を可能とする分子機構~

東京大学と広島大学の研究グループは、細胞死を誘導せず神経機能を調節する「非」細胞死性カスパーゼ活性化の分子機構を明らかにした。嗅覚神経細胞内で、細胞死実行因子であるカスパーゼが細胞を殺さず活性化する条件として、接着分子Fasciclin 3の近傍に位置することが鍵であると判明。この区画化によりカスパーゼが神経細胞内で局所的かつ無害に活性化され、神経機能の調節に関与できる。今後は、細胞死を伴わずに神経機能を変化させる新たな手法開発に繋がる可能性がある。

<関連情報>

ショウジョウバエ嗅覚受容体ニューロンの非致死的活性化を促進するファシクリン3の近傍に実行因子カスパーゼが存在する Executioner caspase is proximal to Fasciclin 3 which facilitates non-lethal activation in Drosophila olfactory receptor neurons

Masaya Muramoto,Nozomi Hanawa,Misako Okumura,Takahiro Chihara,Masayuki Miura,Natsuki Shinoda
eLife  Published:Jun 17, 2025
DOI:https://doi.org/10.7554/eLife.99650.3

Abstract

The nervous system undergoes functional modification independent of cell turnover. Caspase participates in reversible neuronal modulation via non-lethal activation. However, the mechanism that enables non-lethal activation remains unclear. Here, we analyzed proximal proteins of Drosophila executioner caspase in the adult brain using TurboID. We discovered that executioner caspase Drice is, as an inactive proform, proximal to cell membrane proteins, including a specific splicing isoform of cell adhesion molecule Fasciclin 3 (Fas3), Fas3G. To investigate whether sequestration of executioner caspase to plasma membrane of axons is the mechanism for non-lethal activation, we developed a Gal4-Manipulated Area-Specific CaspaseTracker/CasExpress system for sensitive monitoring of caspase activity near the plasma membrane. We demonstrated that Fas3G overexpression promotes caspase activation in olfactory receptor neurons without killing them, by inducing expression of initiator caspase Dronc, which also comes close to Fas3G. Physiologically, Fas3G overexpression-facilitated non-lethal caspase activation suppresses innate olfactory attraction behavior. Our findings suggest that subcellularly restricted caspase activation, defined by caspase-proximal proteins, is the mechanism for non-lethal activation, opening the methodological development of reversible modification of neuronal function via regulating caspase-proximal proteins.

細胞遺伝子工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました