シナプス可塑性におけるSIFタンパク質の役割

SIF 蛋白在突触可塑性中的作用

基本信息

批准号：
10155232
负责人：
浜千尋
金额：
$ 1.28万
依托单位：
National Center of Neurology and Psychiatry
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10155232/
关键词：
グアニンヌクレオチド交換因子 Rho GEF ショウジョウバエ神経可塑性シナプス sif

项目摘要

われわれは今までに行動異常変異株の解析をもとに2種の遺伝子を同定し、いずれの産物もシナプスに局在することを明らかにしてきた。そのうちのひとつがstill life(sif)遺伝子である。この遺伝子のコードするタンパク質は、RhoファミリーGTPaseの一種であるRacを活性化するグアニンヌクレオチド交換因子で、シナプス前部においてはアクティブゾーンの周縁部の膜近傍に特異的に局在している。神経筋接合部を染色してレーザー顕微鏡で観察してみるとSIFタンパク質は複数存在するアクティブゾーンの回りに相補的に網目状に局在していることが明らかとなった。さらに、その網目状の領域の膜上にはFascilinIIやintegrinが共に局在していることがわかり、シナプスにおける細胞接着因子とRhoファミリーGTPaseカスケードに関連がある可能性が示された。さらにSIFタンパク質の機能を考える上で興味深いことは、このタンパク質が発生を終えた成虫脳においても多量に存在し、中枢シナプスのアクティブゾーン周縁部に特異的に局在しているということである。われわれは今までに得てきた知見をもとに以下の仮説をたてている。すなわち、SIFタンパク質はシナプス形成が終わったのちもシナプス末端の特異的な領域に局在して、その領域でRacを活性化することにより神経活動に依存してシナプスの構造的可塑性を制御しているということである。このことを検証するために、われわれは、まず脳内の小数の神経細胞の軸索をその先端まで可視化するシステムを作る必要性があると考え、膜結合性GFPを任意の遺伝子のプロモーター制御下で発現させる系を利用して、sif変異の効果を明らかにしていく計画を作り進めている。

到目前为止，我们已经根据对行为异常突变株的分析鉴定了两个基因，并表明这两个基因的产物都位于突触处。其中之一是静物 (sif) 基因。该基因编码的蛋白质是一种鸟嘌呤核苷酸交换因子，可激活 Rac（一种 Rho 家族 GTP 酶），并且特异性定位于突触前区域活性区外围的膜附近。当对神经肌肉接头进行染色并使用激光显微镜观察时，发现 SIF 蛋白位于多个活性区周围的互补网络中。此外，Fascilin II 和整合素被发现共定位在膜上的这个网状区域，这表明细胞粘附因子和突触处的 Rho 家族 GTPase 级联之间可能存在关系。此外，在考虑SIF蛋白的功能时，有趣的是，即使在发育后的成人大脑中，该蛋白也大量存在，并且专门位于中央突触活性区的外围。我们根据迄今为止所获得的知识制定了以下假设。换句话说，即使在突触形成完成后，SIF蛋白也定位于突触末端的特定区域，并且通过激活该区域的Rac，它可以根据神经活动来控制突触的结构可塑性。为了验证这一点，我们首先认为有必要创建一个系统，可以可视化大脑中少量神经元的轴突，直到它们的尖端。我们目前正在制定一项计划来阐明神经元的影响。 sif突变使用其表达的系统。