Investigation of MTCL proteins which regulate assembly structures of microtubules based on the Golgi membrane.

研究调节基于高尔基膜的微管组装结构的 MTCL 蛋白。

基本信息

批准号：
22H02621
负责人：
鈴木厚
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02621/
关键词：
微小管細胞極性 MTCL2 ゴルジ体小胞輸送小脳顆粒細胞 MTCL 神経細胞

项目摘要

1)「MTCL2のゴルジ近傍領域への局在機構の解明」-- MTCL2のゴルジ局在を担うと予想されているCLASP2分子上の結合部位はTOG3領域とC末端CLIP ID領域それぞれにあること、ただし十分な結合が実現するにはその両者が相乗的に働く必要があること明らかになった。また、CLASP2のゴルジ体局在にもMTCL2の存在が必要であることが今回新たに示され、MTCL2の結合がCLIP ID領域を介したCLASP2のゴルジ体結合を促進している可能性も示唆された。一方、MTCL2のN末端領域のゴルジ体へのリクルートには、GiantinのN末端コイルドコイル領域が必要であること、そして両者が物理的に結合を示すことも明らかとなった。2) 「MTCL2がER-Golgi間輸送を抑制する機構の解明」-- Rushシステムを用いたManII-GFPの輸送を検出する安定発現HeLa-K細胞株を作成することに成功した。これにより、安定なデータを得ることか可能となり定量的な解析およびライブイメージング解析が大きく進んだ。そして、ERに発した小胞(ERGIC)の輸送を、MTCL2の働きによってゴルジ体近傍に集積させられた微小管が阻害し、ゴルジ体との融合を阻害している可能性が示された。3) 「MTCL2が小脳顆粒細胞の樹状突起伸長を促進する機構の解明」-- ライブイメージング観察によって、小脳顆粒細胞・樹状突起の発達が、二極性に長く伸びた神経突起が短縮化し、ダイナミックに短縮と伸長を繰り返す多数の多方向性の樹状突起に変化する嘉永であることが明らかとなった。そして、変異体を用いたノックダウン/レスキュー実験から、樹状突起の多極性化にはMTCL2のゴルジ体との結合が必須であること、しかし、その短縮化/動的不安定化にはMTCL2のゴルジ体結合は必要ではなく微小管結合活性が必要であることが示された。

1) “阐明 MTCL2 向高尔基体近端区域的定位机制”——CLASP2 分子上的结合位点，预计负责 MTCL2 的高尔基体定位，位于 TOG3 区域和 C-然而，很明显，两者必须协同工作才能实现充分的绑定。此外，新的研究表明，CLASP2的高尔基体定位需要MTCL2的存在，并且表明MTCL2的结合可能促进CLASP2通过CLIP ID Ta区域与高尔基体的结合。另一方面，还揭示了Giantin的N末端卷曲螺旋区域是将MTCL2的N末端区域募集至高尔基体所必需的，并且两者物理结合。 2)“阐明MTCL2抑制ER-高尔基体转运的机制”——我们成功创建了稳定的HeLa-K细胞系，可以使用Rush系统检测ManII-GFP转运。这使得获得稳定的数据成为可能，并且具有极大先进的定量分析和实时成像分析。此外，研究表明，通过MTCL2的作用，在高尔基体附近积累的微管可能会抑制源自内质网的囊泡（ERGIC）的转运，从而抑制它们与高尔基体的融合。 3）“阐明MTCL2促进小脑颗粒细胞树突伸长的机制”——实时成像观察揭示小脑颗粒细胞和树突发育、双极长神经突缩短，并揭示Kaei转变为大量动态地重复缩短和延长的多向树突。使用突变体的敲低/拯救实验表明，MTCL2 与高尔基体的结合对于树突多极化至关重要，但 MTCL2 与高尔基体的结合对于其缩短/动态不稳定至关重要。结果表明，微管结合活性而非高尔基体结合活性。，是必须的。