CRMP-2による神経細胞の極性形成機構の解明

CRMP-2阐明神经元极性形成机制

• 批准号: 18700314
• 负责人: 有村 奈利子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700314/
• 关键词: 軸索; 神経; 輸送; TrkB; CRMP-2; 神経細胞; 極性

脳神経系は極めて精巧な神経回路網を有する。このような神経回路網の形成には、軸索と樹状突起という2つの異なる神経突起が複雑にシナプスを形成することで機能している。しかしながらこれらの突起の形成メカニズムについては不明な点が多い。以前私はcollapsin response mediator protein-2(CRMP-2)が軸索の伸長や退縮に関与することを明らかにしてきた。さらに近年、CRMP-2が軸索/樹状突起の運命決定を担い、極性形成や軸索伸長に重要な役割を果たすことが提唱されている。最近私はCRMP-2がsynaptotagmin-like protein 1 (Slp1)と結合することを明らかにした。Slp1はRab27と結合し、小胞輸送に関与することが示唆されている。我々はCRMP-2が、Slp/Rab27Bと複合体を形成することを明らかにした。Slp1は神経成長因子の受容体であるTrkBと共局在し、Slp1/Rab27Bと複合体を形成することが示唆された。このTrkB-Slp1/Rab27の結合は、TrkBの細胞内領域とSlp1のC末端側との直接結合を介していた。また、TrkBの細胞内領域と相同性のある一部の成長因子受容体もSlp1と結合することを見出した。免疫沈降実験の結果、Slp1がCRMP-2を介して、KIF5とKLCと結合していることが示された。タイムラプス法でTrkB-mCherryの動きを確認すると、軸索において順行性、逆行性の両方の動きが観察された。また、Slp1やCRMP-2,KLCの機能をsiRNA干渉法にて阻害すると、TrkB-mCherryの順行性輸送が障害された。以上の結果は、極性形成を制御するCRMP-2は様々な分子と相互作用し、積み荷受容体として細胞内輸送を制御している事が明らかとなった。

脑神经系统具有极其复杂的神经网络。这种神经网络的形成依赖于两种不同类型的神经突、轴突和树突，形成复杂的突触。然而，关于这些突起的形成机制还有许多未知之处。我之前已经证明塌陷反应介导蛋白 2 (CRMP-2) 参与轴突伸长和回缩。此外，近年来，有人提出CRMP-2负责决定轴突/树突的命运，并在极性形成和轴突伸长中发挥重要作用。最近，我发现 CRMP-2 与突触结合蛋白样蛋白 1 (Slp1) 结合。有人认为 Slp1 与 Rab27 结合并参与囊泡运输。我们发现 CRMP-2 与 Slp/Rab27B 形成复合物。有人认为 Slp1 与神经生长因子受体 TrkB 共定位，并与 Slp1/Rab27B 形成复合物。 TrkB-Slp1/Rab27 的这种结合是通过 TrkB 胞内区域和 Slp1 C 端侧之间的直接结合介导的。我们还发现一些与TrkB胞内区域同源的生长因子受体也与Slp1结合。免疫沉淀实验表明，Slp1 通过 CRMP-2 与 KIF5 和 KLC 结合。当使用延时技术确认 TrkB-mCherry 的运动时，在轴突中观察到顺行和逆行运动。此外，当使用 siRNA 干扰抑制 Slp1、CRMP-2 和 KLC 的功能时，TrkB-mCherry 的顺行转运受到损害。上述结果表明，控制极性形成的CRMP-2与各种分子相互作用，并作为货物受体控制细胞内的运输。

项目成果

CRMP-2 and GSK-3β regulate anterograde TrkB transport through Slp1

CRMP-2 和 GSK-3β 通过 Slp1 调节顺行 TrkB 转运

• 发表时间: 2007
• 作者: Ikuo Matsuo;Tomohito Imaizumi;Masahiko Furusawa;Tomonari Akamatsu;Yasushi Nishimori;and Shinji Ogawa;Ikuo Matsuo;Patrakitkomjorn. S;Takefuji. M;Arimura. N;Takefuji. M;Wang. S;Mimura. F;Yoshimura. T;Yoshimura. T;Arimura. N
• 通讯作者: Arimura. N

NFl tumor suppressor, neurofibromin, regulates the neuronal differentiation of PC12 cells via its associating protein, collapsin respouse mediator protein-2.

NF1肿瘤抑制因子，神经纤维蛋白，通过其相关蛋白，崩溃蛋白反应介导蛋白-2调节PC12细胞的神经元分化。

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Biol. Chem. (In press)
• 作者: Ikuo Matsuo;Tomohito Imaizumi;Masahiko Furusawa;Tomonari Akamatsu;Yasushi Nishimori;and Shinji Ogawa;Ikuo Matsuo;Patrakitkomjorn. S
• 通讯作者: Patrakitkomjorn. S