in vivoタイムラプス観察で解明する細胞間相互作用による神経回路発達機構

通过体内延时观察阐明细胞与细胞相互作用的神经回路发育机制

• 批准号: 21K06378
• 负责人: 竹尾 ゆかり
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06378/
• 关键词: 神経細胞; 神経回路発達; 樹状突起形成; 小脳; 樹状突起; 発達; 分子機構; 神経

神経回路が脳機能を正しく発揮するには、情報伝達の場であるシナプスが適切な数、適切な場所に形成されることが必要と考えられている。本研究は、神経回路形成のメカニズムを解明するため、シナプスを受け取る主要な場である樹状突起の形態がどう制御され発達するかを検討している。樹状突起は脳内で精緻に枝分かれを形成し、突起が互いに適切な距離を保ちながら広がるが、その際に同じ細胞由来の突起同士が重なり合わずに配置される法則を「self-avoidance」と呼び、隣接する別の細胞の突起同士が重ならずに配置される法則を（タイルのように並べることから）「tiling」と呼ぶ。これらの法則がどのように達成されるのか、メカニズムはよくわかっていない。本研究でこれまでに申請者は、マウス小脳プルキンエ細胞の樹状突起self-avoidanceにおいて、RPTPm遺伝子が重要な役割を果たすことを見出した。RPTPmタンパク質は細胞膜タンパク質であり、RPTPｍどうしがトランスホモフィリック結合する細胞外領域と、細胞内でシグナル伝達に関わる脱リン酸化酵素領域があるが、self-avoidanceには細胞外領域と細胞内脱リン酸化活性の両方が必要であることも分かった。Self-avoidanceのメカニズムとして、向かい合う突起の細胞膜表面に発現する細胞膜タンパク質どうしが相互作用することにより、何らかのシグナルが働くことで、突起同士が反発しあい、結果として重ならずに配置されることが想像されているが、そのメカニズムの実態はよくわかっていなかった。本研究の成果は、RPTPｍが、細胞外領域による接着によって、細胞内で脱リン酸化シグナルを送ることが、プルキンエ細胞樹状突起のself-avoidanceを担うことを示唆する。

God 経 loop が を 脳 function is し く 発 swing す る に は, intelligence 伝 の field で あ る シ ナ プ ス が appropriate な number, appropriate place な に form さ れ る こ と が と necessary test え ら れ て い る. This study は, god 経 loop formation の メ カ ニ ズ ム を interpret す る た め, シ ナ プ ス を け take る main な field で あ る dendritic protrusions の form が ど う suppression さ れ 発 da す る か を beg し 検 て い る. Dendritic protrusions は 脳 で delicate に branch points within か れ を し, protuberant が mutual い に appropriate な distance を bartender ち な が ら hiroo が る が, そ の interstate に with origin の じ cells swelled with James が heavy な り close わ ず に configuration さ れ る law を "self - avoidance" と shout び, 隣 す る don't の の processes with James が な ら ず に configuration さ れ を る principles "tiling" と hu ぶ. The <s:1> れら <s:1> law が <s:1> ように ように ように ように achieves される <s:1>, メカニズム よくわ よくわ よくわ よくわ って って って って な. This study で こ れ ま で に applicants は, マ ウ ス small 脳 プ ル キ ン エ の tree processes self - avoidance に お い て, RPTPm but 伝 が important な "を cut fruit た す こ と を shows し た. RPTPm タ ン パ ク qualitative は membrane タ ン パ ク qualitative で あ り, RPTPm ど う し が ト ラ ン ス ホ モ フ ィ リ ッ ク combining す る extracellular domain と, intracellular で シ グ ナ ル 伝 da に masato わ る リ off ン acidification enzyme field が あ る が, self - avoidance に は extracellular domain と cells take off リ ン acidification active の struck が necessary Youdaoplaceholder0 である と と と と である った. Self - avoidance の メ カ ニ ズ ム と し て, to か い close う protuberant の membrane surface に 発 now す る membrane タ ン パ ク qualitative ど う し が interaction す る こ と に よ り, ら か の シ グ ナ ル が 働 く こ と で, swelled with James が 発 し あ い, results と し て heavy な ら ず に configuration さ れ る こ と が imagine さ れ て い る が, そ <s:1> メカニズム な real state よくわ よくわ って な な った った. は の results, this study RPTPm が, extracellular domain に よ る then に よ っ て, intracellular で リ ン acidification シ グ ナ ル を send る こ と が, プ ル キ ン エ cellular dendritic protrusions の self - avoidance を bear う こ と を in stopping す る.

项目成果

膜蛋白質による細胞外相互作用が樹状突起の3次元配置を制御するシグナル

细胞外与膜蛋白的相互作用控制树突的三维排列的信号

• 发表时间: 2021
• 作者: Sopak Supakul;Nicolas Leventoux;Hajime Tabuchi;Masaru Mimura;Daisuke Ito;Sumihiro Maeda;Hideyuki Okano;竹尾ゆかり
• 通讯作者: 竹尾ゆかり