神経伝達物質放出機構におけるRab3A系とSNARE系の役割とその作用機構

Rab3A系统和SNARE系统在神经递质释放机制中的作用及其作用机制

• 批准号: 15790151
• 负责人: 匂坂 敏朗
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-15790151/
• 关键词: 神経軸索伸長; SNARE系; Rho低分子量Gタンパク質; 神経伝達物質放出; Rab3A系; 神経軸索伸長; SNARE系; Rho低分子量Gタンパク質; 神経伝達物質放出; Rab3A系

神経細胞は、神経細胞内に軸索と樹状突起という構造的、機能的に異なる特殊化した2つの膜ドメインをもつことによって、細胞内を伝達するシグナルの流れに方向性を生じさせている。神経細胞は細胞体から1本の軸索と複数の樹状突起を伸長させる。軸索・樹状突起とも最初は区別のつかない未成熟な神経突起から形成されていくが、どうして複数ある突起のうち1本のみが選択され急速に伸長し、軸索となるのかについては、未だ不明である。そのひとつのメカニズムとして、小胞輸送により膜成分が軸索の先導端へ選択的に多く運ばれて、そこで膜が融合し、さらにそこでのアクチン細胞骨格などの再編成により、軸索の伸長が起こると考えられている。本年度の研究では、この小胞輸送による軸索の伸長の分子メカニズムについて、普遍的膜融合装置SNAREの制御タンパク質であるトモシンに焦点をあてて解析し、以下の結果を得た。1、神経突起が伸長する際に、トモシンが成長円錐の後部に存在していた。2、トモシンが、t-SNAREであるシンタキシンと結合することにより、v-SNAREであるVAMPとシンタキシンの結合を阻害し、小胞融合を抑制していた。3、トモシンとシンタキシンの結合が、ROCKのシンタキシンのリン酸化により、増強した。4、LPA刺激によりRho-ROCK系が活性化され、神経突起が退縮する際に、トモシンが細胞膜全体に渡って存在していた。5、トモシンが、小胞融合の場を規定することにより、Rho-ROCK系によるアクチン細胞骨格の再編成と協調して、神経突起の伸長と退縮を調節していることがわかった。6、トモシンは、その抑制作用を介して、小胞融合の場を規定していることがわかった。このように本年度は、普遍的膜融合装置SNAREの制御タンパク質であるトモシンによる神経軸索伸長の制御機構について、当初の計画以上の成果をあげることが出来た。

神经元在神经元，轴突和树突中具有两个专门的结构和功能上不同的膜结构域，它们创建了在细胞内传播的信号的定向流动。神经元从细胞体延伸单个轴突和多个树突。它最初是由与轴突和树突无法区分的未成熟神经突形成的，但是仍然不知道为什么只选择多个突起中的一个并迅速延伸并变成轴突。这些机制之一是，囊泡传输允许在轴突的前缘有选择性地将大量的膜成分在轴突的前缘，膜融合，此外，肌动蛋白细胞核中核心和其他元件的重排，导致轴突延伸。在今年的研究中，我们通过囊泡运输分析了轴突延伸的分子机制，侧重于番茄，番茄是通用膜融合装置的调节蛋白，并获得了以下结果。 1。延伸时，状态蛋白存在于生长锥的后部。 2。番茄与t-nare语法结合，t-nare语法抑制了VAMP和语法之间的结合，即V-SNARE，并抑制囊泡融合。 3。通过岩石的语法磷酸化增强了缺髓和语法素的结合。 4。当Rho-Rock系统通过LPA刺激激活并缩回神经突激活时，整个细胞膜都会存在缺晶石。 5，发现番茄通过定义囊泡融合场与Rho-Rock System与肌动蛋白细胞骨架重排协调的神经突增长和回归。 6.瘤通过其抑制作用来定义囊泡融合的位点。因此，今年，我们能够取得比最初计划的更好的结果，即通过Tomosin（通用膜融合装置的调节蛋白）控制神经轴突延伸的机制。