p105新規タンパク質による細胞質mRNA複合体の形成と細胞骨格依存的輸送

p105 新蛋白形成细胞质 mRNA 复合物和细胞骨架依赖性运输

• 批准号: 14035252
• 负责人: 椎名 伸之
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14035252/
• 关键词: mRNA; 輸送; シナプス可塑性; staufen; FMRP; CaMキナーゼII; BDNF; p105

神経細胞の樹状突起内へmRNAが輸送され、そのmRNAがシナプスにおいて長期増強刺激依存的に局所的にタンパク合成されることが知られている。この局所的翻訳システムは、ひとつの細胞内に多様なシナプスを形成させるためにたいへん重要で、シナプス可塑性に必須のシステムだと考えられている。このmRNA輸送体はおもにリボソームとRNAで構成される高次複合体であることが報告されているが、詳細な分子構築についてはほとんど何もわかっていないのが現状である。p105タンパク質は、当初は中心体に集積する新規タンパク質として我々が同定したものである。本研究によって、p105は、大脳樹状突起に特異的に発現していること、またリボソーム・mRNAとともに細胞質粒子を形成することがわかってきた。この結果から、p105は神経樹状突起mRNA輸送複合体の全く新しい構成要素であると考えられた。この複合体には、シナプス形成に関与する翻訳調節因子(FMRP)やmRNA輸送因子(Staufen)など興味深い因子も局在していた。また、微小管およびアクチンモータータンパク質も局在し、これら細胞骨格依存的に複合体が細胞膜の直下まで輸送されることがわかった。さらに、この複合体によって輸送されるmRNAには、シナプス可塑性に深く関与するもの、例えばCaMキナーゼIIαやBDNFのmRNAが含まれていることがわかった。以上の結果から、p105は、大脳のシナプス可塑性に関与するmRNA輸送・翻訳制御複合体の新規構成因子であることが明らかになった。

已知mRNA被转运到神经元的树突中，并且mRNA以依赖于长期增强刺激的方式在突触处局部合成为蛋白质。这种局部翻译系统对于在单个细胞内形成不同的突触极其重要，并且被认为是突触可塑性的重要系统。尽管有报道称这种mRNA转运蛋白是一种主要由核糖体和RNA组成的高阶复合物，但目前对其详细的分子结构知之甚少。 p105蛋白最初被我们鉴定为一种在中心体中积累的新型蛋白。这项研究表明，p105 在大脑树突中特异性表达，并与核糖体和 mRNA 一起形成细胞质颗粒。这些结果表明 p105 是神经元树突 mRNA 转运复合物的全新成分。参与突触发生的翻译调节因子 (FMRP) 和 mRNA 转运因子 (Staufen) 等有趣的因子也位于该复合体中。微管和肌动蛋白运动蛋白也被定位，并且发现该复合物以细胞骨架依赖性方式在细胞膜下方运输。此外，还发现该复合物转运的mRNA包括那些与突触可塑性密切相关的mRNA，例如CaM激酶IIα和BDNF mRNA。这些结果表明，p105 是参与大脑突触可塑性的 mRNA 运输和翻译控制复合体的新成分。

项目成果

徳永 万喜洋: "実験医学別冊"バイオイメージングでここまで理解(わか)る""表面のみを高画質に観察できる全反射蛍光顕微鏡法. 104-113 (2002)

德永牧宏：“实验医学特别版”“通过生物成像了解很多”“全内反射荧光显微镜，让您仅观察高图像质量的表面。104-113（2002）

徳永 万喜洋: "「見えなかったものを観る-無理と言われたテーマに挑戦」"ロマン探究""Science & Technorogy Journal科学技術広報財団. 11・10. 52-53 (2002)

Makihiro Tokunaga：“‘看到看不见的东西 - 据说不可能的挑战主题’‘浪漫探索’”科学与技术杂志科学与技术公共关系基金会 11/10 (2002)。

Fkuzawa A.: "Single Molecule Measurement of Elasticity of Serine-Glutamate-and Lysine-Rich Repeats of Invertebrate Connectin Reveals That Its Elasticity Is Caused Entropically by Random Coli Structure"J.Mus.res.Cell Mot.. (in press).

Fkuzawa A.：“无脊椎动物连接蛋白的丝氨酸-谷氨酸和富含赖氨酸重复序列的弹性的单分子测量揭示其弹性是由随机大肠杆菌结构熵引起的”J.Mus.res.Cell Mot..（出版中）。

徳永 万喜洋: "生物物理ハンドブック 朝倉書店"アクチン・ミオシン分子モーター系(印刷中).

德永牧宏：《生物物理学手册朝仓书店》肌动蛋白-肌球蛋白分子运动系统（正在出版）。

Hirakawa, Y.: "Analysis of the Nano-Kinetic Movement of a Single DNA by a Pin-Fiber Video Scope"Analytical Sciences. 18. 1293-1294 (2002)

Hirakawa, Y.：“通过针光纤视频示波器分析单个 DNA 的纳米动力学运动”分析科学。