神経軸索初節の形成を支える新たな輸送制御機構 ――キネシン‐2のサブタイプ分化とTRIM46輸送の分子基盤を解明――

2026-03-31

2026-03-31 東京大学, 順天堂大学, 群馬大学

東京大学・順天堂大学・群馬大学などの研究グループは、神経細胞の軸索初節（AIS）に重要なタンパク質TRIM46が、モータータンパク質キネシン‐2によって選択的に輸送される分子機構を解明した。細胞・生化学解析および小角X線散乱解析により、キネシン‐2複合体が複数のサブタイプ（例：KIF3B/B/KAP3）として存在し、それぞれ異なるカーゴ特異性を持つことを発見した。特にKIF3Bを含む複合体がTRIM46をAISへ集積させる上で重要であることが示された。本成果は、細胞内輸送が複合体の構成変化によって精密に制御されることを示し、神経回路形成や神経疾患の分子基盤理解に貢献する。

キネシン‐2複合体のサブタイプ分化によるTRIM46の軸索初節（AIS）への選択的輸送モデル神経細胞において、KIF3A/B/KAP3からなるキネシン‐2複合体が構成の違いによって機能分担し、TRIM46をAIS へ特異的に輸送・集積させる模式図。

＜関連情報＞

KIF3B/B/KAP3の尾部ドメインは、TRIM46の軸索起始部への輸送を特異的に促進する
The KIF3B/B/KAP3 tail domain specifically facilitates TRIM46 transport to the axon initial segment

Xuguang Jiang,Sotaro Ichinose,Tadayuki Ogawa,Kento Yonezawa,Nobutaka Shimizu,Nobutaka Hirokawa
Journal of Cell Biology Published:March 30 2026
DOI:https://doi.org/10.1083/jcb.202503138

Intracellular transport is essential for neuronal organization, yet how motor proteins achieve cargo selectivity remains incompletely understood. Kinesin-2 motors transport diverse cargos through the heterotrimeric KIF3/KAP3 complex, but whether variations in assembly composition contribute to functional specificity has been unclear. This study provides evidence for heterogeneity in neuronal KIF3/KAP3 assemblies, including a KIF3B-enriched, KAP3-associated population in addition to the canonical KIF3A/B/KAP3 complex. Biochemical and cellular analyses support a preferential association between this KIF3B-enriched assembly and TRIM46, a protein required for axon initial segment organization. Structural analyses further suggest that differences in tail conformation accompany distinct assembly states and may underlie cargo selectivity. Together, these findings support a model in which compositional and structural diversity within kinesin-2 complexes contributes to spatially regulated transport during neuronal development.