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構造生物学：エポチロンBが誘発するCNS軸索再生のin situ構造的機構
Nature 648, 8093 doi: 10.1038/s41586-025-09654-z
成人の中枢神経系（CNS）の軸索は、末梢神経系のニューロンや胚発生期のニューロン成長とは対照的に、損傷後も再生しない。しかし、CNSでのニューロン再生を妨げる分子レベルの機構は、まだほとんど解明されていない。今回我々は、損傷に対する細胞内の応答を解明するために、軸索損傷を模倣し、薬剤エポチロンBによって誘発されて視床軸索の再生が起こる基盤となる構造的な機構を明らかにするための、in situクライオ電子トモグラフィーとクライオ電子顕微鏡観察のプラットフォームを開発した。観察により、安定化された微小管は損傷部位を越えて伸長し、膜に張力を発生させて、膜の拡張を引き起こすことが分かった。クライオ電子顕微鏡によって、3.19 Å分解能での微小管のin situ構造が明らかになった。この構造では、エポチロンBは再生の最前線の微小管格子に結合している。修復の際には、再生部位へとチューブリンの集合体が送られ、重合中の微小管へと取り込まれる。このような微小管の芽がさまざまな種類の小胞や小胞体の足場として機能し、膜の張力が正常に戻るまで、軸索修復に必要な物質の供給を促進する。このように、神経細胞にはエポチロンBによって引き起こされる張力に適応する予想外の能力があることが実証された。この張力が恒常性の不均衡を作り出し、軸索を活性化して再生へと向かわせる。
