細胞極性タンパク質CRMPファミリーの大脳皮質形成における役割

细胞极性蛋白CRMP家族在大脑皮层形成中的作用

基本信息

批准号：
07J53003
负责人：
山下直也
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J53003/
关键词：
Sema3A CRMP1 spine Cdk5 Cerebral Cortex

项目摘要

これまでの研究からCRMP1がSema3Aによるシナプス形成促進作用に必要であることを明らかにした。そこでその分子メカニズムを明らかにするために、CRMP1をリン酸化するCdk5に着目した。まずCdk5が関わるかを調べるために、申請当初はRNA干渉法によりCdk5の発現をノックダウシすることを計画した。CRMP1を標的としたノックダウシ実験により、実験系の確立には成功したが、Cdk5のノックダウンでは細胞の生存に多大な影響を及ぼしたため、解析をおこなうまでには至らなかった。そこで、cdk5遺伝子欠損マウスを用いた初代培養による検討に切り替えたところ、解析に十分な程度の試料を用意することができた。解析の結果、cdk5遺伝子欠損マウスにおいて、Sema3Aによるシナプス形成促進作用が減弱するという、crmp1遺伝子欠損マウスと同様の表現型が得られることがわかった。また、crmp1遺伝子欠損マウスの表現型は、野生型CRMP1遺伝子の導入により復帰するが、Cdk5によりリン酸化される部位に変異を導入した非リン酸化型変異体では復帰しないことを明らかにした。これらの結果から、CRMP1はSema3Aの下流でCdk5によりリン酸化されることによりSema3Aによるシナプス形成促進作用に関与することを証明することに成功し、これらの成果は、The Journal of Neuroscience 2007年11月14日号に掲載された。

先前的研究表明CRMP1是Sema3A的突触发生促进作用所必需的。为了阐明分子机制，我们重点关注磷酸化 CRMP1 的 Cdk5。首先，为了调查 Cdk5 是否参与其中，我们最初计划使用 RNA 干扰来敲除 Cdk5 的表达。虽然通过针对CRMP1的敲低实验成功建立了实验体系，但Cdk5的敲低对细胞存活有显着影响，因此无法进行分析。因此，我们转而使用CDK5基因缺陷小鼠进行原代培养研究，并能够制备足够的样品进行分析。分析显示，CDK5基因缺陷小鼠表现出与crmp1基因缺陷小鼠相似的表型，其中Sema3A的突触促进作用减弱。我们还发现，crmp1基因缺陷小鼠的表型可以通过引入野生型CRMP1基因而恢复，但非磷酸化突变体则不能恢复，其中在Cdk5磷酸化位点引入突变。根据这些结果，我们成功地证明了CRMP1通过被Sema3A下游的Cdk5磷酸化参与了Sema3A的突触形成促进作用。这些结果发表在《神经科学杂志》2007年11月第14期上。