β-カテニンとそのパートナー分子による神経発生の制御機構

β-catenin及其伴侣分子对神经发生的控制机制

基本信息

批准号：
13210037
负责人：
中村勉
金额：
$ 4.16万
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 (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13210037/
关键词：
シグナル伝達神経科学発生・分化脳・神経

项目摘要

マウスの胚発生期にβ-カテニンと相互作用し、神経発生に関与すると考えられる新規タンパク質ICATおよびIRACの機能について、詳細な解析を進めた。ICATに関しては、私たちが作成に成功したノックアウトマウスの中枢神経系を対象として組織学的な解析を進めた。その結果、ノックアウトマウスの中脳および海馬ではニューロンの数が顕著に増加していることが判明し、ICATが神経前駆細胞の増殖もしくはニューロンへの分化を抑制している可能性が示唆された。IRACに関しては、より詳細な機能解析を分子・細胞レベルで進めた。その結果、IRACのGAPドメインがCdc42に対してGAP活性を示すことが判明した。IRACの発現が胎生15日目から急に開始し、成体までほぼコンスタントに維持されること、生後2週でやや分子量の小さいバリアントの発現が始まることを見出した。この発現のタイムコースは、脳で神経ネットワークが発達するタイミングとよく一致している。さらにIRACがシナプスのPSDに局在し、PSDでβ-カテニンおよびN-カドヘリンと複合体を形成していること、NMDA受容体およびPSD95を含む複合体中にもIRACが存在することを新たに見出し、シナプス接着と細胞骨格制御系を結びつけるのみならず、NMDA受容体からのシグナル伝達系との関連も示唆された。IRACとNMDA受容体およびPSD-95とは直接の相互作用は認められなかったので、他の分子を介しているものと考えられる。これらの解析と並行して、個体レべルでの生理機能を解析するため、ノックアウトマウスを作成を開始し、キメラマウスの作成の段階まで進行した。

我们对 ICAT 和 IRAC 的功能进行了详细分析，这两种新型蛋白质在小鼠胚胎发育过程中与 β-catenin 相互作用，被认为参与神经发生。关于ICAT，我们对成功创建的基因敲除小鼠的中枢神经系统进行了组织学分析。结果显示，基因敲除小鼠中脑和海马的神经元数量显着增加，表明ICAT可能抑制神经祖细胞的增殖或向神经元的分化。对于IRAC，我们在分子和细胞水平上进行了更详细的功能分析。结果发现，IRAC的GAP结构域对Cdc42表现出GAP活性。我们发现 IRAC 表达在胚胎第 15 天突然开始，并几乎保持恒定，直到成年，并且分子量稍小的变体在出生后 2 周开始表达。这种发育的时间进程与大脑中神经网络发育的时间密切相关。此外，我们新发现IRAC定位于突触PSD，与PSD中的β-连环蛋白和N-钙粘蛋白形成复合物，并且IRAC也存在于含有NMDA受体和PSD95的复合物中。这些发现不仅与突触粘附有关。和细胞骨架控制系统，但也表明与 NMDA 受体信号转导系统的关系。由于没有观察到 IRAC 与 NMDA 受体或 PSD-95 之间的直接相互作用，因此认为该相互作用是由其他分子介导的。在进行这些分析的同时，为了分析个体水平的生理功能，我们开始制作基因敲除小鼠，并进入制作嵌合小鼠的阶段。