ヒスチジンのリン酸化を介した三量体Gタンパク質による神経軸索再生の制御機構

三聚体G蛋白通过组氨酸磷酸化控制轴突再生的机制

• 批准号: 21J15589
• 负责人: 酒井 芳樹
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J15589/
• 关键词: ヒスチジンリン酸化; 線虫; 神経軸索再生; 三量体Gタンパク質

動物において、セリン、スレオニン、チロシンのリン酸化だけでなく、ヒスチジンのリン酸化も存在することが分かっているが、その生理的意義はよく分かっていない。申請者は、線虫C.elegansを用いた遺伝学的解析から、ヒスチジンリン酸化酵素NDK-1が、3量体Gタンパク質βサブユニットGPB-1の266 番目のヒスチジンをリン酸化することで、損傷した神経軸索の再生を阻害することを見出した。一方で、ヒスチジン脱リン酸化酵素PHIP-1 が、GPB-1の266番目のヒスチジンを脱リン酸化することで、正常な神経再生を誘導することも遺伝学的に示された。本年度はまず、 NDK-1およびPHIP-1が、実際にGPB-1の266番目のヒスチジンをリン酸化、脱リン酸化することを、近年新たに作製されたリン酸化ヒスチジン抗体を用いて生化学的に明らかにした。そして、CRISPR/Cas9法によってGPB-1の266番目のヒスチジンがリン酸化されないgpb-1(H266F)変異体を作製し、この変異体では、NDK-1の過剰発現、またはPHIP-1の欠損による軸索再生の低下が起きないことを見出した。さらに、PHIP-1の酵素活性が、オートファジー開始リン酸化酵素であるULKの線虫ホモログUNC-51によるリン酸化によって制御されていることも明らかにした。よってヒスチジンリン酸化による生体制御の一例として線虫の神経軸索再生があること、またヒスチジンリン酸化酵素の活性を制御する仕組みがあることを明らかにし、本研究成果を国際学術誌に論文として発表した。

Animal に お い て, セ リ ン, ス レ オ ニ ン, チ ロ シ ン の リ ン acidification だ け で な く, ヒ ス チ ジ ン の リ ン acidification も exist す る こ と が points か っ て い る が, そ の physiological significance は よ く points か っ て い な い. Applicants は, the nematode c. elegans を with い た heritage 伝 learn analytical か ら, ヒ ス チ ジ ン リ ン acidification enzyme が the NDK - 1, 3 G quantity body タ ン パ ク qualitative beta サ ブ ユ ニ ッ ト の GPB - 1 266's mesh の ヒ ス チ ジ ン を リ ン acidification す る こ と で, injury し た god 経 axonal regeneration を の resistance against す る こ と を see out し た. Party で, ヒ ス チ ジ ン リ off ン acidification enzyme の が, GPB there - 1-1, 266's eye の ヒ ス チ ジ ン を リ off ン acidification す る こ と で, normal な god 経 regeneration induced す を る こ と も but 伝 learn に shown さ れ た. This year は ま ず, the NDK - 1 お よ び が there - 1, the event be に の GPB - 1 266's mesh の ヒ ス チ ジ ン を リ ン acidification, リ ン acidification す る こ と を, in recent years, new た に cropping さ れ た リ ン acidification ヒ ス チ ジ を ン antibody with い て biochemistry に Ming ら か に し た. そ し て, CRISPR/Cas9 に よ っ て の GPB - 1 266's mesh の ヒ ス チ ジ ン が リ ン acidification さ れ な い GPB - 1 (H266F) - variant を as し, こ の - variant で は, the NDK 1 の turning 発 now, ま た は の owe there - 1 loss に よ る axon regeneration の low が up き な い こ と を shows し た. さ ら が に の there - 1 and enzyme activity, オ ー ト フ ァ ジ ー began リ ン acidification enzyme で あ る ULK の nematodes ホ モ ロ グ UNC - 51 に よ る リ ン acidification に よ っ て suppression さ れ て い る こ と も Ming ら か に し た. よ っ て ヒ ス チ ジ ン リ ン acidification に よ る raw system royal の case と し て nematodes の god 経 axon regeneration が あ る こ と, ま た ヒ ス チ ジ ン リ ン の acidification enzyme activity を suppression す る blackstone group み が あ る こ と を Ming ら か に し, this research を international academic ambition に paper と し て 発 table し た.