樹状突起スパインへの選択的蛋白集積メカニズムに関する研究

树突棘选择性蛋白质积累机制研究

基本信息

批准号：
17023008
负责人：
白尾智明
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Gunma University
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ドレブリンは細胞内のアクチン細胞骨格のポラリティーに関与したアクチン結合蛋白であるが、特にドレブリンの神経特異的アイソフォームであるドレブリンAは成熟脳においてはスパインへの局在が顕著である。ドレブリンAは、スパイン形成の極めて初期から集積が認められ、また、他のスパイン蛋白の集積に必須であるという特徴がある。そこで、本研究では、シナプス形成過程および可塑性における蛋白のスパインへの選択的集積メカニズムを、ドレブリンAをモデルとして解析し、「集積を制御する細胞間シグナル」と「集積の分子マシナリー」を解明することを目指した。我々はまず、神経細胞培養をもちいた薬理学的および遺伝子工学的解析を行い、グルタメートの強い刺激がNMDA型受容体を介してドレブリンーアクチン複合体をスパインからシャフトへ移動させることを発見した(MCN in press)。またドレブリンAを未だ発現していないシナプス形成期以前の未熟神経細胞に、cDNAのマイクロインジェンクションによりドレブリンAを発現させ、シナプス形成を促進させる試みをした。その結果、PSD-95の集積は促進できたが、スパインを形成せずにメガポディアを形成することを発見した(MCN.2005)。また、NMDA型受容体のスパイン集積はPSDに依存性であるという報告が従来有ったので、ドレブリンAの発現を、特異的アンチセンスオリゴヌクレオチドを用いて抑制したところ、ホメオスタティック可塑性としてのNMDA型受容体のシナプティックターゲッティングが特異的に阻害されることがわかった(J.Neurochem. in press)。

Drebrin 是一种肌动蛋白结合蛋白，参与细胞内肌动蛋白细胞骨架的极性，而 Drebrin A 是 Drebrin 的神经元特异性亚型，特别定位于成人大脑中的棘。据观察，Drebrin A 在脊柱形成的早期阶段就开始积累，并且还被认为是其他脊柱蛋白积累所必需的。因此，在本研究中，我们将以drebrin A为模型，分析突触发生过程中蛋白质选择性积累到棘中的机制和可塑性，并阐明“控制积累的细胞间信号”和“蛋白质的分子机制”。积累。”我的目标就是这个。我们首先使用神经元细胞培养物进行药理学和基因工程分析，发现强烈的谷氨酸刺激会导致 Drebrin-肌动蛋白复合物通过 NMDA 型受体（MCN 正在印刷中）从脊柱移动到轴。我们还尝试通过cDNA显微注射在尚未表达drebrin A并处于突触形成阶段的未成熟神经元中表达drebrin A来促进突触形成。结果发现，虽然可以促进PSD-95的积累，但是形成了巨足，但没有形成刺(MCN.2005)。此外，由于之前有报道称NMDA型受体的脊柱积累依赖于PSD，因此我们使用特定的反义寡核苷酸抑制了drebrin A的表达，并发现NMDA型受体参与稳态可塑性。发现 8 型受体的突触靶向被特异性抑制（J. Neurochem. 出版中）。