Transport of PIP3 by GAKIN, a kinesin-3 family protein, regulates neuronal cell polarity.
Transport of PIP3 by GAKIN, a kinesin-3 family protein, regulates neuronal cell polarity.
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DOI：
10.1083/jcb.200604031
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发表时间：
2006-07-31
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Chishti AH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Horiguchi K;Hanada T;Fukui Y;Chishti AH
磷脂酰肌醇-(3,4,5)-三磷酸 (PIP3) 是磷脂酰肌醇 3-激酶的产物，是参与信号转导和膜转运的重要第二信使。在海马神经元中，PIP3 在神经突尖端的积累启动轴突规范和神经元极性形成。我们发现鸟苷酸激酶相关驱动蛋白 (GAKIN) 是一种类似驱动蛋白的运动蛋白，可直接与 PIP3 相互作用蛋白 PIP3BP 相互作用，并介导含有 PIP3 的囊泡的运输。重组 GAKIN 和 PIP3BP 在含有 PIP3 的合成脂质体上形成复合物，并支持脂质体在体外沿微管的运动。在 PC12 细胞和培养的海马神经元中，GAKIN 的转运活性有助于 PIP3 在神经突尖端的积累。在海马神经元中，GAKIN 构建体的过度表达改变了 PIP3 的积累，导致轴突分化的神经突丧失。总之，这些结果表明，在神经元中，GAKIN-PIP3BP 复合物将 PIP3 转运至神经突末端并调节神经元极性形成。
Phosphatidylinositol-(3,4,5)-trisphosphate (PIP3), a product of phosphatidylinositol 3-kinase, is an important second messenger implicated in signal transduction and membrane transport. In hippocampal neurons, the accumulation of PIP3 at the tip of neurite initiates the axon specification and neuronal polarity formation. We show that guanylate kinase–associated kinesin (GAKIN), a kinesin-like motor protein, directly interacts with a PIP3-interacting protein, PIP3BP, and mediates the transport of PIP3-containing vesicles. Recombinant GAKIN and PIP3BP form a complex on synthetic liposomes containing PIP3 and support the motility of the liposomes along microtubules in vitro. In PC12 cells and cultured hippocampal neurons, transport activity of GAKIN contributes to the accumulation of PIP3 at the tip of neurites. In hippocampal neurons, altered accumulation of PIP3 by overexpression of GAKIN constructs led to the loss of the axonally differentiated neurites. Together, these results suggest that, in neurons, the GAKIN–PIP3BP complex transports PIP3 to the neurite ends and regulates neuronal polarity formation.
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