細胞骨格タンパク質の核内機能が脳発達に果たす役割を解明(Brain development: When cytoskeletal proteins act in the cell nucleus)

ad

2026-06-25 ミュンヘン大学(LMU)

ドイツ・ルートヴィヒ・マクシミリアン大学ミュンヘン(LMU)の研究チームは、細胞骨格タンパク質として知られるアクチンとミオシンが、細胞質だけでなく細胞核内でも重要な役割を果たし、脳の発生を制御していることを明らかにした。研究では、神経幹細胞の核内において、アクチンとミオシンがクロマチン構造や遺伝子発現の調節に関与し、神経細胞への分化や脳組織の正常な形成を支えていることを示した。これらのタンパク質の核内機能が障害されると、遺伝子発現プログラムが乱れ、神経発生異常を引き起こす可能性が示唆された。従来、アクチンとミオシンは細胞の形態維持や運動を担う分子と考えられてきたが、本研究は核内で遺伝子制御にも直接関与するという新たな役割を提示した。これらの知見は、脳の発生機構の理解を深めるとともに、神経発達障害や神経変性疾患の発症機序の解明、新たな治療法開発につながる基礎的知見として期待される。

<関連情報>

核プロテオーム解析により、細胞の運命と疾患を制御する微小管関連タンパク質が明らかになった Nuclear proteome reveals microtubule-associated protein regulating fate and disease

Florencia Merino ∙ Lucas Miranda ∙ Aparajita Kumar ∙ … ∙ Stefanie M. Hauck ∙ Silvia Cappello ∙ Magdalena Götz
Cell  Published:June 11, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.019

Graphical abstract

細胞骨格タンパク質の核内機能が脳発達に果たす役割を解明(Brain development: When cytoskeletal proteins act in the cell nucleus)

Highlights

  • Nuclear and cytosolic proteomics reveal widespread nuclear cytoskeletal proteins
  • MAP1B shuttles between compartments in NSCs and impacts differentiation
  • MAP1B interacts with the BAF chromatin-remodeling complex in the nucleus
  • Disease-linked mutated MAP1B shows nuclear enrichment and increased BRG1/BAF binding

Summary

Cellular differentiation and morphogenesis require the coordination between cytoskeletal remodeling and transcriptional programs, raising the question of how cytoskeletal information is conveyed to the nucleus. Here, we profile the nuclear and cytosolic proteome of human and murine neural stem cells (NSCs) and uncover abundant cytoskeletal proteins in the nucleus, including the microtubule-associated protein 1B (MAP1B), implicated in disease. We find that MAP1B shuttles to the nucleus where it interacts with the BRG1-containing chromatin remodeling complex. MAP1B’s nuclear enrichment promotes NSC fate, as opposed to its cytosolic function promoting neuronal differentiation. In vivo, increasing the nuclear/cytosol ratio disrupts neuronal positioning, reminiscent of patients with MAP1B mutations. Mutant human brain organoids show aberrant MAP1B nuclear enrichment, enhanced BRG1 chromatin binding, and neuronal ectopia formation. Our study uncovers a nuclear pool of cytoskeleton-associated proteins, revealing their role in fate regulation during brain development and reshaping our understanding of neurodevelopmental disease etiology.

生物化学工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました