中枢神経のシナプス後部構造の形成

中枢神经系统突触后结构的形成

基本信息

批准号：
09780717
负责人：
林謙介
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

シナプスの後部、スパインは非常にアクチン繊維に富む構造で、常時形態変化をしていることが知られている。スパインの形成、形態変化にはスパインに局在するアクチン結合蛋白が重要な役割をしているに違いない。私はスパインのアクチン結合蛋白、ドレブリンに注目して研究を行った。(1) まず、ドレブリンのアクチン結合部位について知るために、CHO細胞に発現させたGFP-ドレブリンについて詳細な観察を行った。いろいろなドレブリン断片をGFPとつなげて発現させたところ、アクチン繊維の変成を起こす断片は、必ずアクチン繊維との結合を示した。つまり、アクチン繊維の変成を起こすためにはアクチン繊維との強い結合が必要であることがわかった。重なっていない断片の両方でアクチン結合とアクチン繊維変性が見られた。従って、ドレブリンのアクチン結合部位には、弱いアクチン結合サイトが複数、クラスター状に分布していると考えられる。アミノ酸残基233-317が、アクチン繊維への結合とアクチン繊維の変性を起こすのに十分であった。全長cDNAで見られるような、あらゆる変性(アクチンの詰まった細い突起の伸長、アクチン繊維の屈曲、輪状化)が見られた。つまり、この部分がドレブリンのアクチンへの作用に必要十分であることが分かった。(2) GFP-ドレブリンを初代培養神経細胞に入れると、スパインに局在し、スパインが長くなることは昨年度に報告した。今回は、アクチン結合部位を欠損させたドレブリンを作成し、GFPとつなげて神経細胞に導入した。GFPによる蛍光はスパインにも弱く見られたが、樹状突起により強く認められた。従って、ドレブリンがスパインに局在するためにはアクチン結合部位が必要であることがわかった。また、GFP-ドレブリンを発現して長くなったスパインが本当にシナプス後部なのかどうかを、シナプトフィジンの抗体で確認した。

已知突触的后部脊柱具有富含肌动蛋白的结构并经历恒定的形态变化。肌动蛋白结合蛋白局部局限于脊柱，必须在脊柱形成和形态学变化中起重要作用。我进行了研究，重点是脊柱结合蛋白Drebrin。（1）首先，为了找出DREBULIN的肌动蛋白结合位点，我们对CHO细胞中表达的GFP-撤销蛋白进行了详细的观察。当各种Drebrin片段通过将它们与GFP链接在一起时，经历肌动蛋白纤维改变的片段总是显示出与肌动蛋白纤维的结合。换句话说，已经发现，与肌动蛋白纤维的牢固结合对于经历肌动蛋白纤维的改变是必要的。在两个非重叠片段中都观察到肌动蛋白结合和肌动蛋白纤维变性。因此，人们认为许多弱肌动蛋白结合位点分布在Drebulin的肌动蛋白结合位点的簇中。氨基酸残基233-317足以与肌动蛋白纤维结合并结合。如在全长cDNA中所见，所有变性（肌动蛋白聚集的薄突起的延伸，肌动蛋白纤维的屈曲，环化的屈曲）均观察到。换句话说，发现这部分对于Drebulin对肌动蛋白的作用是必要且足够的。（2）我们去年报道说，将GFP二曲蛋白置于脊柱中时，将其置于原发性培养的神经元中，从而导致棘突较长。这次，Drebulin是用缺陷的肌动蛋白结合位点创建的，并与GFP链接并引入神经元。 GFP荧光在棘中也很弱，但在树突中强烈观察到。因此，发现DREBRIN定位在脊柱上需要肌动蛋白结合位点。此外，使用突触素抗体来确认表达脱甲基蛋白的长脊柱是否确实是后突触区域。