神経細胞シナプス形成機構におけるNotchシグナルの解明

阐明Notch信号在神经元突触形成机制中的作用

基本信息

批准号：
18060012
负责人：
富田泰輔
金额：
$ 2.94万
依托单位：
The University of Tokyo
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-18060012/
关键词：
Notch セクレターゼシナプス

项目摘要

膜内配列を切断する酵素γセクレターゼはアルツハイマー病の病因蛋白質Abetaを産生する病的機能を示す一方、Notchの切断による活性化がその主要な生理的機能であると考えられるに至っている。Notchシグナルは発生・分化に重要な役割を果たすが、分裂・分化を終えた細胞における役割は不明である。本研究は成体神経系におけるNotchシグナルの役割を明らかにすることを目的とし、特にNotchリガンドによるNotchシグナル活性化が神経細胞に対して及ぼす影響について検討した。方法としてはこれらリガンドを発現する非神経系3T3細胞と、初代培養マウス大脳皮質由来神経細胞を共培養し、生化学および免疫細胞化学により検討した。その結果Dll1、Jag1が各種シナプス小胞蛋白の発現量を上昇させること、その効果は興奮性シナプスに特異的であること、さらにシナプトファイジン陽性のpunctaの数が有意に上昇することが明らかとなった。また遺伝子改変動物とアデノウイルスによるCreリコンビナーゼ導入法を利用し、Notch1、2、3の三つの遺伝子を欠損させた初代培養NTKO神経細胞を得て検討したところ、この効果はNotch1および2を介していること、一方でγセクレターゼによる切断に非依存性であり、これまでに知られていないnon canonicalなNotchシグナルを介していることが明らかとなった。

虽然切割膜内序列的γ-分泌酶在产生Abeta（阿尔茨海默病的致病蛋白）方面具有病理功能，但通过切割Notch而激活已被认为是其主要生理功能。 Notch信号在发育和分化中发挥重要作用，但它们在已完成分裂和分化的细胞中的作用尚不清楚。本研究的目的是阐明Notch信号在成人神经系统中的作用，特别是，我们研究了Notch配体激活Notch信号对神经元的影响。作为一种方法，表达这些配体的非神经元3T3细胞与原代培养的小鼠大脑皮层来源的神经元共培养，并使用生物化学和免疫细胞化学研究结果。结果表明，Dll1和Jag1增加了各种突触小泡蛋白的表达水平，该效果是兴奋性突触特有的，并且突触素阳性斑点的数量显着增加。此外，通过使用转基因动物和使用腺病毒的Cre重组酶导入方法，我们获得了原代培养的NTKO神经元，其中三个基因Notch1、2和3被删除，并发现这种效应是由Notch1和2介导的。另一方面，研究表明该裂解独立于γ-分泌酶，并且由迄今为止未知的非规范Notch信号介导。