神経軸索の決定機構

神经轴突的测定机制

基本信息

批准号：
18050017
负责人：
匂坂敏朗
金额：
$ 4.22万
依托单位：
Kobe University (2007)Osaka University (2006)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18050017/
关键词：
神経軸索形成小胞輸送 Rap1低分子量Gタンパク質 PDZ-GEF1

项目摘要

神経機能の発現において、小胞輸送はシナプスでの神経伝達物質の放出や軸索の選択と伸長に重要な働きをしている。軸索の選択には、神経突起先端部の受容体から核までシグナルを伝達する必要があり、このシグナル伝達には小胞輸送が関与している。また、軸索が急速に伸長するには、小胞輸送になり膜成分が軸索の先導端へ選択的に運ばれて、そこで膜が融合し、さらにそこでのアクチン細胞骨格などの再編成により、軸索の伸長が起こる。この軸索選択・伸長には、Rap1低分子量Gタンパク質が関与していることが示唆されている。本年度の研究では、この軸索形成の分子メカニズムについて、小胞輸送によるRap1の活性化に焦点をあてて解析し、以下の結果を得た。1) NGFの受容体であるTrkA受容体の後期エンドソームへの輸送がRaplの活性化に関与していた。2) TrkA受容体の初期エンドソームから後期エンドソームへの輸送阻害によりRaplの活性化が抑制され、軸索の伸長を抑制した。3) 後エンドソーム上でのRaplの活性化には、活性化因子であるPDZ-GEF1が関与していた。4) PDZ-GEF1は、NGF刺激依存的にS-SCAM、ARMS、TrkA容体と複合体(4量体)を後期エシドソーム上で形成した。このように本年度は、小胞輸送によるRaplの活性化の合子メカニズムについて、当初の計面以上の成果を上げることが出来た。

在神经功能的表达中，囊泡运输在突触神经递质的释放以及轴突的选择和伸长中起着重要作用。轴突选择需要将信号从神经突尖端的受体传递到细胞核，而这种信号传递涉及囊泡运输。此外，为了使轴突快速伸长，膜成分通过囊泡运输选择性地运输至轴突的前端，膜在此处融合，并且进一步通过肌动蛋白细胞骨架的重组等，发生轴突伸长。有人认为 Rap1 低分子量 G 蛋白参与了轴突的选择和延伸。在今年的研究中，我们分析了轴突形成的分子机制，重点关注囊泡运输对Rap1的激活，并获得了以下结果。 1) TrkA受体（NGF的受体）向晚期内体的转运参与了Rapl的激活。 2)抑制TrkA受体从早期内体到晚期内体的转运抑制了Rap1激活并抑制了轴突伸长。 3)激活因子PDZ-GEF1参与内体后Rapl的激活。 4）PDZ-GEF1以NGF刺激依赖性方式与晚期外体上的S-SCAM、ARMS和TrkA受体形成复合物（四聚体）。通过这种方式，今年我们在囊泡运输激活 Rapl 的分子机制方面取得了超出我们最初预期的结果。