神経細胞におけるリサイクリングエンドソームの役割とAATYK1による制御機構

神经细胞循环内体的作用及AATYK1的控制机制

• 批准号: 11J04127
• 负责人: 高野 哲也
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J04127/
• 关键词: LMTK1; AATYK1; Cdk5; Rab11; 樹状突起; リサイクリングエンドソーム; 膜輸送; 神経細胞; 軸索伸長

神経細胞は、軸索とは機能的にも構造的にも異なるもう一種の神経突起である樹状突起を有することが知られている。LMTK1は軸索への膜供給を制御していることは示されたが、それは軸索特異的なのか、もしくは軸索と樹状突起の両方を制御しているのか疑問が残る。そこで、これらの疑問を解決するためにLMTK1による樹状突起形成における役割について検討した。LMTK1のshRNAを樹状突起形成期に導入したところ、樹状突起の形成が促進されることが判った。これらの結果を確認するために、LMTK1欠損マウス由来の神経細胞を用いて樹状突起の形態を調べたところ、同様の過形成が観察された。また興味深いことに、LMTK1欠損マウス脳内のV層の錐体神経細胞においても尖端樹状突起、基底樹状突起のいずれの形成も顕著に促進していることが判った。その仕組みを詳細に検討したところ、LMTK1欠損マウスではRab11活性が上昇していることが判った。さらに、LMTK1欠損マウスでは順行性リサイクリングエンドソームが増加し、その速度及び移動距離が著しく亢進していることが判った。本研究によって、これまで未解明であったLMTK1の神経細胞における生理的機能として、Rab11を介した膜輸送制御による軸索及び樹状突起形成が初めて明確に示された。また、このLMTK1の活性はCdk5・p35によるSer34のリン酸化によって調節されていた。即ち、Cdk5-LMTK1/AATYK1-Rab11というシグナル経路は、軸索及び樹状突起形成を膜の供給を介して制御する新たな経路であることが明らかとなった。

已知神经元具有树突，这是另一种与轴突在功能和结构上不同的神经突。尽管已显示LMTK1调节轴突的膜供应，但它是轴突特异性还是控制轴突和树突的问题仍然值得怀疑。因此，为了解决这些问题，我们研究了LMTK1在树突形成中的作用。发现在树突形成期间引入LMTK1 SHRNA促进了树突形成。为了证实这些结果，当使用LMTK1缺陷型小鼠的神经元检查树突形态时，观察到类似的增生。有趣的是，发现在LMTK1缺陷型小鼠的大脑的V层V层中，顶端和基础树突均显着促进。经过对该机制进行详细检查后，发现LMTK1缺乏小鼠的Rab11活性增加了。此外，发现在LMTK1缺陷型小鼠中增加了顺行回收内体，并且运动的速度和距离显着增加。这项研究清楚地证明了LMTK1在神经元，轴突和树突形成中通过RAB11介导的膜转运控制的生理功能。此外，LMTK1的活性受CDK5和p35的Ser34磷酸化调节。也就是说，已经揭示了信号途径CDK5-LMTK1/AATYK1-RAB11是一种通过膜供应来调节轴突和树突形成的新途径。

项目成果

LMTK1/AATYK1 negatively regulates dendritic arborization of cortical neurons via Rabll and GSK3β

LMTK1/AATYK1 通过 Rabll 和 GSK3β 负向调节皮质神经元的树突状树枝化

• 发表时间: 2012
• 作者: 高野;ら
• 通讯作者: ら

LMTK1/AATYK1 is a novel regulator of axonal outgrowth that acts via Rab11 in Cdk5-dependent manner

LMTK1/AATYK1 是一种新型轴突生长调节因子，通过 Rab11 以 Cdk5 依赖性方式发挥作用

• 发表时间: 2012
• 期刊: Journal of Neuroscience
• 影响因子: 5.3
• 作者: Tetsuya Takano;et al
• 通讯作者: et al