神経回路形成時の微小管ダイナミクスに対する脂質メディエーターの効果

脂质介质对神经回路形成过程中微管动力学的影响

基本信息

批准号：
15029201
负责人：
福嶋伸之
金额：
$ 3.97万
依托单位：
Kinki University (2004)Hokkaido University (2003)
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

リゾフォスファチジン酸(LPA)は多様な生理活性を引き起こす細胞外脂質メディエーターである。これまでLPAは幼若神経細胞の神経突起を一時的に退縮させることが示されている。この反応は微小管を安定化させるタクソールでは影響を受けないことがわかった。さらにLPA処理前後において細胞骨格画分におけるチューブリン量に変動がなかったことから、LPAの微小管に対する作用は脱重合の促進ではないと考えられた。むしろLPAは重合微小管の細胞体への輸送を促進していると思われる。さらにLPAによる微小管再編成には重合アクチンが必要であること、少なくとも部分的に微小管アクチン架橋因子(Microtubule actin-crosslinking factor/MACF)が関わっていることが示された。一方、微小管を構成するチューブリンは様々な様式の翻訳後修飾(チロシン化、アセチル化、ポリグルタミン酸化など)を受けることが知られているが、LPA処理によりいずれのチューブリンも再編成されることがわかった。これらのうち、ポリグルタミン酸化チューブリンは他のチューブリンとは異なりアクチンと共存していることが初めて示された。この種のチューブリンは細胞の運動性などに関与していると考えられるため、アクチンとの相互作用を介して細胞形態や運動を制御している可能性が考えられる。実際にポリグルタミン酸化されない変異体チューブリンを神経細胞内に導入すると神経細胞形態が異常になることが示された。今後これらの点を詳細に検討し、細胞外メディエーターによる細胞骨格制御がどのように神経回路形成に影響しているかについて明らかにする。

溶血磷脂酸（LPA）是一种细胞外脂质介质，可引起多种生理活性。先前的研究表明，LPA 会暂时收缩年轻神经元的神经突。人们发现这种反应不受稳定微管的紫杉醇的影响。此外，由于LPA处理前后细胞骨架部分中微管蛋白的量没有变化，因此认为LPA对微管的作用不是促进解聚。相反，LPA 似乎促进聚合微管向细胞体的运输。此外，研究表明，LPA 诱导的微管重组需要聚合肌动蛋白，并且至少部分涉及微管肌动蛋白交联因子 (MACF)。另一方面，已知构成微管的微管蛋白会经历各种翻译后修饰（酪氨酸化、乙酰化、多聚谷氨酸氧化等），但事实证明，所有类型的微管蛋白都不会通过LPA处理而重组。其中，首次表明聚谷氨酸微管蛋白与其他微管蛋白不同，与肌动蛋白共存。由于这种类型的微管蛋白被认为参与细胞运动，因此它有可能通过与肌动蛋白的相互作用来控制细胞形态和运动。事实上，已经表明，当非多聚谷氨酰胺化的突变微管蛋白被引入神经细胞时，神经细胞的形态变得异常。将来，我们将详细研究这些要点，并阐明细胞外介质的细胞骨架控制如何影响神经回路的形成。