神経細胞における小胞体ストレスの生体内可視化-神経変性疾患の病態解明を目指して-

神经细胞内质网应激的体内可视化 - 旨在阐明神经退行性疾病的病理学 -

• 批准号: 05J02848
• 负责人: 村上 智彦
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J02848/
• 关键词: 小胞体ストレス; 樹状突起; タンパク質品質管理; 神経細胞; 小胞体ストレスセンサー; 分子シャペロン

神経細胞の樹状突起における小胞体ストレス応答を確認・可視化するためにマウス海馬初代培養を用い実験を行った。小胞体ストレス負荷により細胞体だけでなく樹状突起内においても小胞体ストレス応答系の下流(標的)分子[GRP78/Bip(小胞体分子シャペロン),eIF2α-P(リン酸化eIF2α)]が上昇した。更に、小胞体ストレスセンサー(ATF6,IRE1, PERK)のGFP融合発現ベクターを作製し、神経細胞に導入したところ、三つのセンサーが神経細胞の細胞体の小胞体だけではなく樹状突起内の小胞体にも局在した。次に神経細胞にIRElを導入し小胞体ストレスを負荷し抗IRE1リン酸化抗体による免疫染色を行った。その結果ストレスなしではIRE1のリン酸化は起きないのが、小胞体ストレス負荷後、リン酸化が細胞体周辺だけではなく樹状突起上でも起こることが観察された。次にIRElの下流分子であるXBP1に対するin situ hybridizationを行った。その結果神経細胞に導入したXBPlmRNAに対するシグナルは細胞体と近位の樹状突起から検出された。引き続いてXBP1 mRNAが脱分極(KC1)や小胞体ストレス時に樹状突起への移行パターンが変動しないかの検討を行った。その結果、これらの刺激でXBP1 mRNAの局在に変化はなかった。以上の結果は樹状突起内の小胞体において局所的な小胞体ストレス応答が起こりうること、つまりタンパク質の品質管理能力を保持する可能性を示唆している。次に樹状突起上のグルタミン受容体を過剰に刺激することが小胞体ストレスにつながるかをカイニン酸処理にて検証したところ、カイニン酸処理後の神経細胞においてXBP1mRNAのスプライシングは確認できなかった。このことはカイニン酸処理では小胞体ストレスを誘導しないことを示している。

为了确认和可视化神经元树突中的内质网应激反应，我们使用原代小鼠海马培养物进行了实验。由于内质网应激负荷，内质网应激反应系统下游（目标）分子[GRP78/Bip（内质网分子伴侣）、eIF2α-P（磷酸化eIF2α）]不仅在细胞体中增加，在树突中也增加。 。此外，当我们创建内质网应激传感器（ATF6、IRE1、PERK）的GFP融合表达载体并将其引入神经元时，我们发现这三种传感器不仅在神经元细胞体的内质网中检测到，而且在神经元细胞体的内质网中也检测到。树突中的小细胞也位于细胞质中。接下来，我们将IREl引入神经元以施加内质网应激，并用抗IRE1磷酸化抗体进行免疫染色。结果发现，在没有应激的情况下，IRE1不会发生磷酸化，但在内质网应激后，磷酸化不仅发生在细胞体周围，而且发生在树突上。接下来，我们对IREl的下游分子XBP1进行了原位杂交。结果，从细胞体和近端树突检测到引入神经元的XBP1mRNA的信号。接下来，我们研究了 XBP1 mRNA 向树突的迁移模式在去极化 (KC1) 或内质网应激过程中是否发生变化。结果，这些刺激并没有改变 XBP1 mRNA 的定位。这些结果表明，树突内的内质网可能发生局部内质网应激反应，这可能维持控制蛋白质质量的能力。接下来，我们使用红藻氨酸处理测试了树突上谷氨酰胺受体的过度刺激是否会导致内质网应激，并且在红藻氨酸处理后，在神经元中没有确认 XBP1 mRNA 的剪接。这表明红藻氨酸处理不会诱导内质网应激。

项目成果

Endoplasmic reticulum stress response in dendrites of cultured primary neurons.

培养的原代神经元树突中的内质网应激反应。

• 发表时间: 2007
• 作者: Murakami T; Hino S;Imaizumi K
• 通讯作者: Imaizumi K

A novel ER stress transducer, OASIS, expressed in astrocytes

一种新型内质网应激传感器 OASIS，在星形胶质细胞中表达

• 作者: Saito A; Hino S
• 通讯作者: Hino S

Endoplasmic reticulum stess response in dendrites of cultured primary neurons

培养的原代神经元树突中的内质网应力反应

• 作者: Murakami T; Hino S
• 通讯作者: Hino S

Molecular mechanisms responsible for aberrant splicing of SERCA1 in myotonic dystrophy type 1.

1 型强直性肌营养不良中 SERCA1 异常剪接的分子机制。

• 发表时间: 2007
• 作者: Hino SI; Kondo S; Sekiya H; Saito A; Kanemoto S; Murakami T; Chihara K; Aoki Y; Nakamori M; Takahashi MP; Imaizumi K
• 通讯作者: Imaizumi K

BBF2H7, a novel transmecbrane bZIP transcription factor, is a new type of ER stress transducer

BBF2H7是一种新型跨膜bZIP转录因子，是一种新型内质网应激传感器

• 作者: Kondo S; Saito A; Hino S
• 通讯作者: Hino S