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。

对神经回路的详细研究是基于新结合模式的突触形成，并伴随着神经纤维的扩展和回归。这项研究旨在通过分析果蝇三重奏来了解调节神经回路重组的机制，果蝇三重奏已被认为在轴突延伸或突触形成中起作用。特别是，这是一个有趣的问题，即如何基于信号途径的平衡来控制神经纤维扩展和回归现象的冲突现象。三重奏有两个DH结构域激活Rho家族GTPase，并且有人提出每个底物都是不同的GTPase，因此三重奏可以通过将两种不同的信号途径与一个分子结合来调节神经纤维和突触的伸长和回归。因此，通过对三人分子进行分析，我们希望能够提出控制神经回路重组的分子机制模型。 3110突变，即三重奏的Allelee，预计会产生一种在两个DH结构域的C端缺乏DH结构域的蛋白质，并且在该突变体中观察到蘑菇体形成异常。因此，为了分析每个结构域的功能，将突变引入了C端侧的DH结构域中，并使用突变基因创建了转基因线，其中仅在n端侧函数上只有DH结构域，并且对3110突变进行了救援实验。结果表明，突变表型恢复为野生型。这表明三重奏的C端侧的DH域对于蘑菇形成不是必需的。