Overexpressing eukaryotic elongation factor 1 alpha (eEF1A) proteins to promote corticospinal axon repair after injury.
Overexpressing eukaryotic elongation factor 1 alpha (eEF1A) proteins to promote corticospinal axon repair after injury.
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过表达的真核伸长因子1α（EEF1A）蛋白可在受伤后促进皮质脊髓轴突修复。
DOI：
10.1038/s41420-022-01186-z
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发表时间：
2022-09-20
影响因子：
7
通讯作者：
Zheng, Binhai
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Romaus-Sanjurjo, Daniel;Saikia, Junmi M.;Kim, Hugo J.;Tsai, Kristen M.;Le, Geneva Q.;Zheng, Binhai
尽管蛋白质合成被假设在中枢神经系统（CNS）损伤后的轴突修复中具有关键作用，但蛋白质合成机制的核心成分的作用尚未得到检验。值得注意的是，一些伸长因子具有非规范功能，可能会进一步影响轴突修复。在这里，我们检查了过表达真核延伸因子 1 α (eEF1A) 蛋白是否会增强单侧锥体切开术后皮质脊髓束 (CST) 神经元的侧枝萌发，以及潜在的分子机制。我们发现，在 CST 神经元中过度表达 eEF1A 蛋白会增加神经元胞体中 pS6（mTOR 活性指标）的水平，但不会增加 pSTAT3 和 pAKT 水平。引人注目的是，单独过表达 eEF1A2，但单独过表达 eEF1A1 或同时过表达两个因子，都会增加 CST 神经元中的蛋白质合成和肌动蛋白重排。虽然 eEF1A1 过表达仅轻微增强了锥体切开后的 CST 发芽，但 eEF1A2 过表达却显着增强了这种发芽。令人惊讶的是，eEF1A1 和 eEF1A2 的共过表达导致了与野生型对照相似的发芽表型，表明过表达这两种蛋白具有拮抗作用。这些数据提供了第一个证据，表明翻译机制的核心组件 eEF1A2 的过度表达可能通过增加蛋白质合成、mTOR 信号传导和肌动蛋白细胞骨架重排的组合来增强 CST 萌芽。
Although protein synthesis is hypothesized to have a pivotal role in axonal repair after central nervous system (CNS) injury, the role of core components of the protein synthesis machinery has not been examined. Notably, some elongation factors possess non-canonical functions that may further impact axonal repair. Here, we examined whether overexpressing eukaryotic elongation factor 1 alpha (eEF1A) proteins enhances the collateral sprouting of corticospinal tract (CST) neurons after unilateral pyramidotomy, along with the underlying molecular mechanisms. We found that overexpressing eEF1A proteins in CST neurons increased the levels of pS6, an indicator for mTOR activity, but not pSTAT3 and pAKT levels, in neuronal somas. Strikingly, overexpressing eEF1A2 alone, but neither eEF1A1 alone nor both factors simultaneously, increased protein synthesis and actin rearrangement in CST neurons. While eEF1A1 overexpression only slightly enhanced CST sprouting after pyramidotomy, eEF1A2 overexpression substantially enhanced this sprouting. Surprisingly, co-overexpression of both eEF1A1 and eEF1A2 led to a sprouting phenotype similar to wild-type controls, suggesting an antagonistic effect of overexpressing both proteins. These data provide the first evidence that overexpressing a core component of the translation machinery, eEF1A2, enhances CST sprouting, likely by a combination of increased protein synthesis, mTOR signaling and actin cytoskeleton rearrangement.
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