神経回路形成におけるmDiaを介する低分子量G蛋白質間の協調作用の解明

阐明 mDia 介导的低分子量 G 蛋白在神经回路形成中的协同作用

• 批准号: 15029260
• 负责人: 富永 知子
• 金额: $ 4.22万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences (2004)Mie 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15029260/
• 关键词: 低分子量Gタンパク質; Rho; mDia; 軸索進展; 成長円錐; 中枢神経系; 細胞運動; DIP; Rac; 軸索伸展; p190RhoGAP; Vav2

Rhoの標的蛋白質であるmDiaおよびmDiaを介する新たな情報伝達経路の解析によって、細胞運動の時・空間的制御機構を解明し、神経の成長円錐の形態維持・軸索伸長過程への寄与を検討した。1)mDia結合蛋白質DIPを介した低分子量G蛋白質間の協調作用新規mDia結合蛋白質DIPを見いだしていたが、非神経細胞を用いた解析から、DIPがGrowth Factor刺激によりSrc依存的にチロシンリン酸化されること、同時にp190RhoGAP、Vav2がリン酸化されることを見いだした。すなわちDIPのSrcによる活性化に伴い、Rhoの不活化、Racの活性化が起こることを確認した。また、この情報伝達にともないDIPが細胞運動を調節することを示した。以前の報告と併せRho-mDia-Src-DIPを介したRhoへのnegative feedbackとRacの活性化という低分子量G蛋白質間の協調作用の存在、およびその機構の細胞運動への関与を示した。2)mDiaの軸索伸展作用におけるDIPの役割一昨年度に報告したmDiaによる軸作伸展作用へのDIPの情報伝達経路の関与を検討した。PC12細胞のNGF刺激により、DIPと同時にp190RhoGAPもリン酸化されることを確認した。さらに、PC12細胞においてRas依存的な軸索伸展効果がDIPのwild typeで促進されること、mDiaによる軸索伸展促進作用がDIPのdominant negative体で抑制されることを確認した。3)mDia, DIPの中枢神経系における発現mDia, DIPの中枢神経系での部位特異的な発現を発生初期から検討し、両者が小脳、海馬等において発現し、両者が共局在することをin situ hybridazation,免疫組織学的に確認した。

通过分析Rho的靶蛋白mDia以及mDia介导的新信号传递通路，我们将阐明细胞运动的时空控制机制，并研究其对神经生长锥形态维持和轴突伸长过程的贡献。做过。 1) 低分子量 G 蛋白之间通过 mDia 结合蛋白 DIP 产生协同作用 发现了一种新的 mDia 结合蛋白 DIP，但使用非神经元细胞的分析表明，DIP 在生长因子刺激下以 Src 依赖性方式被酪氨酸磷酸化我们发现p190RhoGAP和Vav2同时被磷酸化。也就是说，我们确认了Rho失活和Rac激活是随着Src激活DIP而发生的。我们还表明，DIP 可以调节细胞运动以及信息传输。结合之前的报道，我们证明了低分子量 G 蛋白、Rho 负反馈和通过 Rho-mDia-Src-DIP 激活 Rac 之间存在协同效应，以及该机制参与细胞运动。 2）DIP在mDia轴突延伸效应中的作用我们研究了前年报道的mDia轴突延伸效应中DIP信息传递通路的参与情况。我们证实，在 NGF 刺激 PC12 细胞后，p190RhoGAP 也与 DIP 同时磷酸化。此外，我们证实野生型 DIP 促进 PC12 细胞中 Ras 依赖性轴突生长，并且 mDia 的轴突生长促进作用在 DIP 的显性失活形式中受到抑制。 3) mDia和DIP在中枢神经系统中的表达我们从发育早期阶段就研究了mDia和DIP在中枢神经系统中的位点特异性表达，发现两者均在小脑、海马等处表达，并且它们通过原位杂交和免疫组织化学证实。

项目成果

Numazaki M., Tominaga T., Takeuchi, K., Murayama, N., Toyooka H., Tominaga M.: "Structural determination of TRPV1 desensitization interacts with calmodulin."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 8002-8006 (2003)

Numazaki M.、Tominaga T.、Takeuchi, K.、Murayama, N.、Toyooka H.、Tominaga M.：“TRPV1 脱敏的结构测定与钙调蛋白相互作用。”Proc.Natl.Acad.Sci.USA。

mDia inhibits the DNA-binding ability of Pax6 and changes the pattern of neurite extension in cerebellar granule cells through its binding to Pax6.

mDia 抑制 Pax6 的 DNA 结合能力，并通过与 Pax6 的结合改变小脑颗粒细胞中神经突延伸的模式。

• 发表时间: 2002
• 期刊: J.Biol.Chem. 277
• 作者: Tominaga;T.;Meng;W.;Togashi;K.;Urano;H.;Alberts;AS.;Tominaga;M
• 通讯作者: M

細胞骨格制御におけるmDiaの役割

mDia 在细胞骨架调节中的作用

• 发表时间: 2005
• 期刊: 生化学 77・2
• 作者: Yamada A;Fujita N;Sato T;Okamoto R;Ooshio T;Hirota T;Morimoto K;Irie K;Takai Y.;富永知子
• 通讯作者: 富永知子

Springer Reviews シリーズ"ダイナミックな細胞骨格再編細胞運動はどのようにして起こるのか ダイナミックなアクチン繊維の再編を制御するシグナル分子mDia

Springer评论系列《动态细胞骨架重组细胞运动是如何发生的？mDia，一种控制动态肌动蛋白纤维重组的信号分子

• 发表时间: 2002
• 作者: Hiyama TY;Watanabe E;Okado H;Noda M.;富永 知子
• 通讯作者: 富永 知子

Meng, W., Numazaki, M., Takeuchi, K., Uchibori, Y., Ando-Akatsuka, Y., Tominaga, M., Tominaga, T.: "DIP, mDia interacting protein, is a key molecule regulating Rho and Rac in a Src dependent manner."EMBO J.. 23. 760-771 (2004)

Ming, W.、Numazaki, M.、Takeuchi, K.、Uchibori, Y.、Ando-Akatsuka, Y.、Tominaga, M.、Tominaga, T.：“DIP，mDia 相互作用蛋白，是调节 Rho 的关键分子