Regulation of primary cilia dynamics

初级纤毛动力学的调节

• 批准号: 22K06297
• 负责人: 斎藤 祐見子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06297/
• 关键词: Gタンパク質共役型受容体; 一次繊毛; GPCR; 摂食; 情動; 海馬神経

一次繊毛は細胞から一本突出する特殊な細胞小器官である。その微小な構造には「選ばれた」タンパク質が高密度に集積し、外界の環境を鋭敏かつ迅速にキャッチするシグナルセンターとして働く。神経細胞の一次繊毛長が一定の範囲を越えると、その樹状突起の複雑性や軸索丘の形態が変化することが示されている。しかし、長さが変わった繊毛において、そのセンサー機能（外部シグナルに対する反応性）は一体どうなるのだろう？この点について一次繊毛局在型受容体を中心として調べた研究はほとんど見当たらない。私たちは、一次繊毛が関与する摂食・情動の理解を目指し、神経細胞の一次繊毛膜上に局在する限られたGタンパク質共役型受容体 (GPCR) の一つ、メラニン凝集ホルモン受容体1 (MCHR1) に着目した研究を行っている。その成果の一つは、”神経細胞がつくるMCH（食欲・情動行動の調節物質）が海馬神経細胞の繊毛膜に局在するMCH受容体に働きかけ、繊毛長を短くする” というダイナミックな現象を初めて見出したことである。さらに、RNA-seqにより、繊毛縮退に到る新しい連携シグナル経路も明らかにした。2022年度は一次繊毛局在型MCHR1発現細胞を用いて3種類の伸長モデル系を確立した。この伸長パターンについて詳細な解析を行ったところ、繊毛が長くなるまでの経路はそれぞれ独立していること、そして、伸長した繊毛が有する外部センサー機能さえも伸長誘導因子により大きく異なることを初めて明らかにした。

初级纤毛是从细胞中突出的特殊细胞器。 “精选”蛋白质在其微观结构中高密度浓缩，充当灵敏、快速感知外部环境的信号中心。研究表明，当神经元的初级纤毛长度超过一定范围时，其树突的复杂性和轴突髁的形态会发生变化。然而，长度发生变化的纤毛的传感器功能（对外部信号的响应能力）会发生什么变化呢？在这方面，几乎没有针对初级纤毛定位受体的研究。为了了解初级纤毛的进食和情绪，我们重点研究了黑色素浓缩激素受体，它是位于神经元初级纤毛膜 1 (MCHR1) 上的有限 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 之一。其中一个结果是“神经元产生的 MCH（食欲和情绪行为的调节剂）作用于位于海马神经元睫状膜的 MCH 受体，缩短纤毛的长度”的动态现象。是时候我发现了这一点。此外，RNA-seq揭示了导致纤毛变性的新协同信号通路。 2022年，我们使用表达初级纤毛定位的MCHR1的细胞建立了三种类型的伸长模型系统。对这种伸长模式的详细分析首次揭示了纤毛伸长的途径是独立的，甚至伸长的纤毛的外部传感器功能也根据伸长诱导因素而发生很大变化。

项目成果

第三世代アルツハイマー病モデルマウスを用いた神経細胞一次繊毛動態の解析

第三代阿尔茨海默病模型小鼠原发神经元纤毛动力学分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Kobayashi Y;Kobuchi S;Koganezawa N;Sekino Y;Shirao T;Saito T;Saido TC;Saito Y;斎藤祐見子 西道隆臣 斉藤貴志 小林勇喜
• 通讯作者: 斎藤祐見子 西道隆臣 斉藤貴志 小林勇喜

Evaluation of ciliary-GPCR dynamics using a validated organotypic brain slice culture method.

使用经过验证的器官型脑切片培养方法评估纤毛 GPCR 动力学。

• DOI: 10.1016/bs.mcb.2022.09.007
• 发表时间: 2023
• 期刊: Methods Cell Biol.
• 作者: Kobayashi Y and Saito Y

急性拘束ストレス負荷に伴うメラニン凝集ホルモン受容体1 (MCHR1) 陽性1次繊毛の動態解析

急性束缚应激负荷后黑色素浓缩激素受体 1 (MCHR1) 阳性初级纤毛的动态分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 小林勇喜;水野愛香;斎藤祐見子
• 通讯作者: 斎藤祐見子

Impairment of ciliary dynamics in an APP knock-in mouse model of Alzheimer's disease.

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.04.050
• 发表时间: 2022-04
• 期刊: Biochemical and biophysical research communications
• 影响因子: 3.1
• 作者: Yuki Kobayashi;Shogo Kohbuchi;Noriko Koganezawa;Yuko Sekino;T. Shirao;T. Saido;T. Saito;Yumiko Saito

一次繊毛とドーパミン受容体の機能解析

初级纤毛和多巴胺受体的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 小林 勇喜;徳永 優希;斎藤 祐見子
• 通讯作者: 斎藤 祐見子