線虫をモデルとした神経軸索再生制御機構

以秀丽隐杆线虫为模型控制神经轴突再生的机制

• 批准号: 21H02578
• 负责人: 久本 直毅
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H02578/
• 关键词: 神経軸索再生; 線虫; 軸索再生; C. elegans; 神経再生; モデル生物; シグナル伝達

今年度は、線虫C. elegansの神経軸索再生を制御する経路のうち、Rhoシグナルの上流で機能するインテグリンのさらに上流の経路について主に解析を行った。インテグリンの上流では、軸索切断により低分子量Gタンパク質Rapの線虫ホモログRAP-2が活性化され、それがtalinホモログTLN-1を細胞膜にリクルートすることにより、細胞内からインテグリンの活性化を誘導する。興味深いことに、tln-1のインテグリン結合ドメインの変異による再生率の低下は、活性化型変異を導入したインテグリンにより抑圧できるが、rap-2欠損変異における再生率の低下は活性化型インテグリン変異体では抑圧できない。一方、rap-2欠損変異における再生率の低下はTLN-1を細胞膜に強制的に局在化することで抑圧できたことから、RAP-2がTLN-1を介してインテグリン経路非依存的に機能することが示唆された。TLN-1はvinculin線虫ホモログDEB-1と結合することから、deb-1変異体における軸索再生率を検討したところ、rap-2と同様に再生率の低下が見られた。さらにDEB-1と結合するvinexinホモログSORB-1の欠損変異体でも、同様に再生率の低下が見られた。また遺伝学的解析から、deb-1変異とsorb-1変異は同一経路上で機能することが示唆された。さらにどちらの変異体もインテグリン経路の活性化によって再生率の低下が抑圧できなかったことから、DEB-1-SORB-1がTLN-1のインテグリン非依存的な機能を仲介する可能性が示された。一方、神経軸索再生におけるGqの上流経路については、化学物質であるascr#5の合成に必要な酵素群が切断軸索で機能していることを遺伝学的に確認したが、それらの遺伝子の切断軸索細胞での発現は非常に弱かったため、検出方法を検討中である。

Our は ", the nematode c. elegans の god 経 axon regeneration を suppression す る 経 road の う ち, Rho シ グ ナ ル の upper で function す る イ ン テ グ リ ン の さ ら に upper の 経 road に つ い analytical line を っ て main に た. イ ン テ グ リ ン の upper で は, axon cut-off に よ り low molecular weight G タ ン パ ク qualitative Rap の nematodes ホ モ ロ グ Rap - 2 が activeness さ れ, そ れ が talin ホ モ ロ グ を TLN - 1 cell membrane に リ ク ル ー ト す る こ と に よ り, intracellular か ら イ ン テ グ リ ン の activeness を induced す る. Fun deep い こ と に, TLN - 1 の イ ン テ グ リ ン combining ド メ イ ン の - different に よ る regeneration rate low の は, active type - different を import し た イ ン テ グ リ ン に よ り 圧 suppression で き る が, rap - 2 owe loss - different に お け る regenerative rate low の は activeness イ ン テ グ リ ン - variant で は 圧 suppression で き な い. Side, rap - 2 owe loss - different に お け る regeneration rate low の は TLN - 1 を に the compulsory に bureau in the cell membrane す る こ と で 圧 suppression で き た こ と か ら, rap - 2 が を TLN - 1 interface し て イ ン テ グ リ ン 経 road of interdependent に function す る こ と が in stopping さ れ た. TLN - 1 は vinculin nematodes ホ モ ロ グ と combined with DEB - 1 す る こ と か ら, DEB - 1 - variant に お け る axon regeneration rate を beg し 検 た と こ ろ, rap - 2 と with others に regeneration rate low の が see ら れ た. さ ら に と combined with DEB - 1 す る vinexin ホ モ ロ グ SORB 1 の owe loss - variant で も, with others in に regeneration rate low の が see ら れ た. Analysis of また heritage 伝 と ら deb-1 variation とsorb-1 variation された The で function on the same road する する とが indicates された. さ ら に ど ち ら の - variant も イ ン テ グ リ ン 経 road の activeness に よ っ て regeneration rate low の が 圧 suppression で き な か っ た こ と か ら, DEB - 1 - SORB 1 が TLN - 1 の イ ン テ グ リ ン を placement of interdependent な function す が る possibility in さ れ た. Side, god 経 axon regeneration に お け る Gq の upper 経 road に つ い て は, chemical で あ る ascr# 5 の synthetic に な enzyme group が necessary to cut off the axon で function し て い る こ と を but 伝 learn に confirm し た が, そ れ ら の heritage 伝 の son to cut off the axon cells で の 発 は now very weak に か っ た た め, 検 method を 検 beg in で あ る.

项目成果

The Integrin Signaling Network Promotes Axon Regeneration via the Src-Ephexin-RhoA GTPase Signaling Axis.

整联蛋白信号网络通过SRC-磷蛋白RHOA GTPase信号轴促进轴突再生。

• DOI: 10.1523/jneurosci.2456-20.2021
• 发表时间: 2021-06-02
• 期刊: The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience
• 作者: Sakai Y;Tsunekawa M;Ohta K;Shimizu T;Pastuhov S 4th;Hanafusa H;Hisamoto N;Matsumoto K
• 通讯作者: Matsumoto K

UNC-16 alters DLK-1 localization and negatively regulates actin and microtubule dynamics in Caenorhabditis elegans regenerating neurons.

UNC-16 改变 DLK-1 定位并负向调节秀丽隐杆线虫再生神经元中的肌动蛋白和微管动力学。

• DOI: 10.1093/genetics/iyab139
• 发表时间: 2021
• 期刊: Genetics
• 影响因子: 3.3
• 作者: Kulkarni,SuchetaS;Sabharwal,Vidur;Sheoran,Seema;Basu,Atrayee;Matsumoto,Kunihiro;Hisamoto,Naoki;Ghosh-Roy,Anindya;Koushika,SandhyaP
• 通讯作者: Koushika,SandhyaP

CDK14 Promotes Axon Regeneration by Regulating the Noncanonical Wnt Signaling Pathway in a Kinase-Independent Manner.

• DOI: 10.1523/jneurosci.0711-21.2021
• 发表时间: 2021-10-06
• 期刊: The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience
• 作者: Hisamoto N;Sakai Y;Ohta K;Shimizu T;Li C;Hanafusa H;Matsumoto K
• 通讯作者: Matsumoto K

線虫におけるケミカルシグナル-GPCR-Gqα経路を介した神経軸索再生の制御機構

化学信号-GPCR-Gqα通路控制线虫神经轴突再生的机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 野地亮太;野村真;杉浦 佳代子・久本 直毅・松本 邦弘
• 通讯作者: 杉浦 佳代子・久本 直毅・松本 邦弘

BRCA1-BARD1はGqα-DAGシグナルネットワークと協調して神経軸索再生を制御する

BRCA1-BARD1 与 Gqα-DAG 信号网络协调控制神经元轴突再生

• 发表时间: 2021
• 作者: Inada Kengo;Tsujimoto Kazuko;Yoshida Masahide;Nishimori Katsuhiko;Miyamichi Kazunari;酒井 芳樹・久本 直毅・松本 邦弘
• 通讯作者: 酒井 芳樹・久本 直毅・松本 邦弘