神経回路の再編成を制御する分子機構の解析

控制神经回路重组的分子机制分析

基本信息

批准号：
13210158
负责人：
浜千尋
金额：
$ 4.42万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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-13210158/
关键词：
ショウジョウバエ Trio Rho DHドメインキノコ体神経回路軸索シナプス

项目摘要

神経回路の再編成を詳細に見てみると、それは神経繊維の伸長と退行を伴なった新たな結合パターンによるシナプス形成を基礎としている。本研究では、軸索伸長ないしシナプス形成で機能することが示唆されたショウジョウバエTrioの解析を通して神経回路の再編成を制御する機構を理解することを目的とした。特に、神経繊維の伸長と退行という対立する現象が、発生プログラムによりどのようなシグナル経路のバランスに基づいて制御されているのかは興味深い問題である。Trioは、RhoファミリーGTPaseを活性化するDHドメインを2個持ち、またそれぞれの基質が異なったGTPaseであることが示唆されていることから、Trioは1種の分子で異なる2種のシグナル経路を共役的に制御することにより神経繊維ないしシナプスの伸長と退行を制御している可能性がある。そこでTrio分子の解析を行うことにより、神経回路の再編成を制御する分子機構のモデルを提示することを期待しながら解析を進めた。Trioのalleleである3110変異は2つあるDHドメインのうちC端側のDHドメインを欠いたタンパク質を産生することが予想され、この変異株ではキノコ体の形成に異常が観察される。そこで、各ドメインの機能を解析するためにC端側のDHドメインに変異を導入してN端側のDHドメインだけが機能する変異遺伝子を用いてトランスジェニック系統を作成し、3110変異のレスキュー実験を行った。その結果、変異表現型は野生型に復帰することが判明した。このことは、TrioのC端側のDHドメインはキノコ体の形成には必要ではないことを示している。

详细观察神经回路的重组表明，它是基于通过新的连接模式形成突触，并伴随着神经纤维的伸长和退化。在这项研究中，我们旨在通过分析果蝇 Trio 来了解控制神经回路重组的机制，果蝇 Trio 已被认为在轴突伸长和突触形成中发挥作用。特别是，如何根据发育程序中信号通路的平衡来控制神经纤维伸长和退化的相反现象是一个有趣的问题。 Trio有两个激活Rho家族GTPase的DH结构域，有人认为每种底物是不同的GTPase，因此Trio用一个分子激活两条不同的信号通路，有可能导致神经纤维或突触的伸长和退化。由共轭调节控制。因此，通过对Trio分子的分析，我们进行了分析，希望能够提出一个控制神经回路重组的分子机制模型。 Trio 等位基因 3110 突变预计会产生一种缺乏两个 DH 结构域的 C 端 DH 结构域的蛋白质，并且在该突变菌株中观察到蘑菇体形成的异常。因此，为了分析各结构域的功能，我们在C端DH结构域引入了突变，并使用仅N端DH结构域发挥功能的突变基因创建了转基因菌株，并进行了拯救实验3110突变我做到了。结果发现，突变体表型恢复到野生型。这表明 Trio 的 C 端 DH 结构域不是蘑菇体形成所必需的。