神経成長円錐退縮蛋白,コラプシンに対する受容体のcDNAクローニング

神经生长锥回缩蛋白、塌陷蛋白受体的 cDNA 克隆

• 批准号: 07680848
• 负责人: 五嶋 良郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1996
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07680848/
• 关键词: コラプシン; 成長円錐; 受容体; 情報伝達; G蛋白質; アフリカツメガエル卵母細胞; CRMP-62; UNC-33; コラプシン; 成長円錐; 受容体; 情報伝達; G蛋白質; アフリカツメガエル卵母細胞; CRMP-62; UNC-33

個体の発生段階において神経軸索がいかに正確に標的細胞を認識し適切な回路網、並びにそれに相応する形態を形成・維持していくかを分子レベルにおいて解明することは生命科学において最も重要な検討課題の一つである。現在最も注目されているaxon guidance cueの一つは成長円錐の退縮ならびに軸索伸展の抑制・短縮を引き起こす因子として同定されたcollapsin(Luo et al.,1993)である。collapsinはpMの低濃度においてニワトリ胚後根神経節の成長円錐を退縮させることから成長円錐上にその特異的受容体の存在が推定されている。同標本において、既にcollapsinによる成長円錐の退縮応答が百日咳毒素、pertussis toxin(PTX)処置により阻害される事実を確認した(Goshima et al.,1995)。この知見はcollapsinがPTX感受性のG蛋白の活性化を介して成長円錐の退縮を起こすことを示唆する。ニワトリ胚後根神経節から抽出したpoly(A+)RNAをアフリカツメガエル卵母細胞に注入しcollapsinに対する応答の有無を検討した結果、collapsinは同mRNA注入卵母細胞においてPTX感受性内向きクロライド電流応答を引き起こす事実を見い出した。同知見を契機とし、最終的に成長円錐におけるCollapsin退縮応答に関与する機能蛋白、CRMP-62(collapsin response mediator protein)を同定した(Goshima et al.,1995)。CRMP-62は軸索伸展期に大量に神経組織に特異的に発現している。CRMP-62は線虫Caenorhabditis elegansにおいて異常な行動を示す変異株より同定されたUNC-33(Robert et al.,1992)と高いホモロジーを示す。。重要な知見はUNC-33との間で保存されているN末端アミノ酸配列(30-48)に対するペプチド抗体が、ニワトリ胚後根神経節細胞内に導入された際、Collapsinに対する成長円錐の退縮応答を特異的に阻害した事実である。UNC-33変異株個体の細胞レベルにおける表現型は、ほとんどすべての知覚神経において軸索輸送の担い手である微小管の異常蓄積を示すことが報告されている(Hedgecock et al.,1985)。

生命科学中最重要的考虑因素之一是在分子水平上阐明神经轴突如何准确识别靶细胞并形成并保持适当的网络和相应的形态，并在个体的发育阶段进行相应的形态。最受欢迎的轴突引导提示之一是Collapsin（Luo等，1993），它已被确定为导致生长锥体消退和抑制轴突扩展的因素。 Collapsin在低浓度PM的鸡肉胚胎背侧根神经节中背侧根神经节的生长锥缩回，从而假定其在生长锥上的特定受体存在。在该标本中，我们已经证实，用百日咳毒素（PTX）治疗抑制了折叠蛋白引起的生长锥的回归反应（Goshima等，1995）。这一发现表明，折叠蛋白通过激活PTX敏感的G蛋白引起生长锥回归。从鸡胚的背根神经节中提取的聚（A+）RNA被注入异爪蟾卵母细胞中，以检查对折叠蛋白的存在或不存在，并发现折叠引起了PTX敏感的内向氯电流反应，在同一mRNA注射的卵母细胞中。该发现被用作最终识别功能蛋白的机会（CRMP-62），该蛋白参与生长锥中的折叠回归反应（Goshima等，1995）。 CRMP-62在轴突延伸期间在神经组织中特别大量表达。 CRMP-62与UNC-33（Robert et al。，1992）表现出高度同源性，这些突变体从突变体中表现出异常行为，在线虫秀丽隐杆线虫中表现出异常。 。一个重要的发现是，抗对保守的N末端氨基酸序列（30-48）的肽抗体与UNC-33的肽抗体特异性抑制了生长锥对折叠蛋白的回归反应，当将鸡折叠引入鸡肉胚胎胚胎背根神经节细胞中。据报道，UNC-33突变菌株中个体的细胞水平的表型表明微管的异常积累，这几乎是所有感觉神经中轴突转运的原因（Hedgecock等，1985）。