終脳特異的細胞接着分子テレンセファリンによる樹状突起フィロポディア形成の分子機構

端脑特异性细胞粘附分子端脑素形成树突状丝状伪足的分子机制

基本信息

批准号：
18022047
负责人：
吉原良浩
金额：
$ 4.86万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

樹状突起フィロポディアは発達期の神経細胞に多く見られるダイナミックな構造であり、スパインの前駆体と考えられている。しかしながらその形成・機構、スパインへの移行過程さらにはシナプス可塑性における役割などについてはほとんどわかっていない。テレンセファリン(TLCN)は免疫グロブリンスーパーファミリーに属する細胞接着分子であり、哺乳類終脳の神経細胞(特にスパインを持った神経細胞)に特異的に発現している。これまでに私たちは、TLCNの終脳特異的転写調節機構、樹状突起選択的局在機構などを解明してきた。また昨年度までの本特定領域研究で、TLCNが樹状突起フィロポディア形成を司る重要分子であるという新知見を得た。本年度はTLCNの細胞内領域に結合し、その樹状突起フィロポディア形成機能を担うシグナル伝達分子の探索を、酵母two-hybridスクリーニングにより行った。その結果、ERMファミリーアクチン結合蛋白質群(Ezrin/Radixin/Moesin)がTLCN細胞内領域の膜近傍アミノ酸配列に結合することを発見した。TLCNとERMファミリー分子の結合は、表面プラズモン共鳴法による蛋白質直接相互作用の反応速度論的解析、TLCN誘導発現N2a細胞の免疫染色による共局在解析及び免疫沈降法による複合体形成解析によって確認された。また、活性化型リン酸化ERM蛋白質が海馬初代培養神経細胞の樹状突起フィロポディアに局在することを見出した。さらに、海馬神経細胞に恒常的活性型Ezrinを強制発現させると樹状突起フィロポディア数の増加が、逆にsiRNAによってERM蛋白質発現を抑制すると樹状突起フィロポディア数の減少が観察された。以上の結果から、発達期の神経細胞における樹状突起フィロポディアの形成は、TLCNとERM蛋白質の相互作用によって調節されていると考えられる。

树突状植物植物是一种动态结构，在发育过程中通常在神经元中发现，被认为是刺的前体。但是，对其形成和机制，脊柱的过渡过程以及其在突触可塑性中的作用知之甚少。 Tencephalin（TLCN）是一种属于免疫球蛋白超家族的细胞粘附分子，并在哺乳动物端脑的神经元（尤其是带有棘突的神经细胞）中特别表达。迄今为止，我们已经阐明了TLCN和树突选择性定位机制的尾脑特异性转录调节机制。此外，直到去年，这项特定领域的研究给出了新的发现，即TLCN是负责树突状植物植物形成的重要分子。今年，通过酵母双杂交筛选进行了与TLCN的细胞内区域结合并负责形成树突状植物的信号分子的搜索。结果，发现ERM家族肌动蛋白结合蛋白基（Ezrin/radixin/Moesin）与TLCN细胞区域的近膜氨基酸序列结合。通过表面等离子体共振，通过对直接蛋白相互作用的动力学分析，通过对TLCN诱导的表达N2A细胞进行免疫染色，通过表面等离子体分析来证实TLCN和ERM家族分子的结合，并通过免疫沉淀进行了复杂的形成分析。还发现，活化的磷酸化的ERM蛋白局部在原发性海马神经元中的树突状phyllopodia定位于树突状phyllopodia。此外，在海马神经元中强行表达了组成性活性的ezrin，树突状phyllopodias的数量增加，相反，当siRNA抑制ERM蛋白表达时，观察到树突状phyllopodias的数量减少。基于上述结果，人们认为在发育过程中神经元中树突状植物的形成受TLCN和ERM蛋白的相互作用的调节。