アクチン再構築による臨界期制御メカニズムの解析

肌动蛋白重构关键期控制机制分析

基本信息

批准号：
14F04095
负责人：
杉山清佳
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

生後間もない脳が経験に依存して機能的な神経回路の形成する臨界期がある。臨界期を制御する数少ない因子の１つとして、ホメオ蛋白質Otx2が知られている。Otx2は視覚野のParvalbumin発現細胞（PV細胞）に運ばれ、PV細胞の成熟を促すことで臨界期を制御する。一方で、Otx2がPV細胞の機能成熟を支える機能分子のメカニズムが未だわかっていない。そこで本研究では、Otx2の下流因子であるアクチン重合因子Coactosinに焦点を当て、PV細胞の成熟におけるアクチン細胞骨格の役割を明らかにする。今年度までに電気生理学的な解析から、研究室で作成したCoactosin flox / PV-Cre KOマウスでは、経験に応じて神経回路が再形成される臨界期が正常に誘導されないことが示された。またKOマウスの解析から、CoactosinはF-アクチンの重合に寄与し、PV細胞内のアクチン細胞骨格の形成に関与することが確認された。さらにKOマウスでは、視床からの軸索末端を染めるVGlut2の染色像が減少するため、視床からの入力が弱まっていることが推測された。加えて、PV細胞の周囲を特異的に取り囲む細胞外基質(PNN)や、PVの染色像からは、PV細胞自身の神経突起形成がKOマウスにおいて未熟であることが推測された。総合して考えると、Coactosinはアクチン細胞骨格の形成に寄与することで、PV細胞に入力するシナプスの形成を促進し、さらにPV細胞の細胞形態の成熟に関与すると考えられる。現在、PV細胞の形態をGFP標識することで詳細に解析しており、終わり次第、論文を投稿する予定である。

出生后不久，有一个关键时期，大脑根据经验形成功能性神经回路。同源蛋白 Otx2 被认为是控制关键期的少数因素之一。 Otx2 被转运至视觉皮层中表达小白蛋白的细胞（PV 细胞），并通过促进 PV 细胞的成熟来控制关键期。另一方面，Otx2 支持光伏电池功能成熟的功能分子机制仍不清楚。在本研究中，我们将重点关注Otx2下游因子——肌动蛋白聚合因子Coactosin，并阐明肌动蛋白细胞骨架在PV细胞成熟中的作用。截至今年，电生理学分析表明，在实验室创建的 Coactosin flox/PV-Cre KO 小鼠中，无法正确诱导神经回路因经历而重塑的关键时期。对 KO 小鼠的分析还证实，辅肌动蛋白有助于 F-肌动蛋白聚合，并参与 PV 细胞内肌动蛋白细胞骨架的形成。此外，在 KO 小鼠中，对丘脑轴突末端进行染色的 VGlut2 的染色图像减少，表明丘脑的输入减弱。此外，特异性围绕PV细胞的细胞外基质（PNN）和PV的染色图像表明，在KO小鼠中，PV细胞本身形成的神经突形成不成熟。综上所述，辅乳球蛋白被认为通过促进肌动蛋白细胞骨架的形成来促进输入PV细胞的突触的形成，并且还参与PV细胞的细胞形态的成熟。我们目前正在通过 GFP 标记详细分析光伏电池的形态，并计划在完成后立即提交一篇论文。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

分子脳科学

分子神经科学

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
西田和彦;伊藤誠二他;（三品昌美編）
通讯作者：
（三品昌美編）

Ocular dominance plasticity regulated by Otx2-inducible molecules

Otx2 诱导分子调节眼部优势可塑性

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Moendeg KJ.;Angeles JMA.;Leonardo L.;Goto Y.;Kirinoki M.;Villacorte E.;Rivera PT.;Inoue N.;Chigusa Y.;and Kawazu S.;Sayaka Sugiyama
通讯作者：
Sayaka Sugiyama

Coactosin, an actin-remodeling protein, activates critical period plasticity

辅乳球蛋白是一种肌动蛋白重塑蛋白，可激活关键期可塑性