中枢神経のシナプス後部構造の形成

中枢神经系统突触后结构的形成

• 批准号: 09780717
• 负责人: 林 謙介
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780717/
• 关键词: シナプス; 樹状突起スパイン; GFP; 神経細胞; ドレブリン; アクチン; 細胞骨格; 遺伝子導入

シナプスの後部、スパインは非常にアクチン繊維に富む構造で、常時形態変化をしていることが知られている。スパインの形成、形態変化にはスパインに局在するアクチン結合蛋白が重要な役割をしているに違いない。私はスパインのアクチン結合蛋白、ドレブリンに注目して研究を行った。(1) まず、ドレブリンのアクチン結合部位について知るために、CHO細胞に発現させたGFP-ドレブリンについて詳細な観察を行った。いろいろなドレブリン断片をGFPとつなげて発現させたところ、アクチン繊維の変成を起こす断片は、必ずアクチン繊維との結合を示した。つまり、アクチン繊維の変成を起こすためにはアクチン繊維との強い結合が必要であることがわかった。重なっていない断片の両方でアクチン結合とアクチン繊維変性が見られた。従って、ドレブリンのアクチン結合部位には、弱いアクチン結合サイトが複数、クラスター状に分布していると考えられる。アミノ酸残基233-317が、アクチン繊維への結合とアクチン繊維の変性を起こすのに十分であった。全長cDNAで見られるような、あらゆる変性(アクチンの詰まった細い突起の伸長、アクチン繊維の屈曲、輪状化)が見られた。つまり、この部分がドレブリンのアクチンへの作用に必要十分であることが分かった。(2) GFP-ドレブリンを初代培養神経細胞に入れると、スパインに局在し、スパインが長くなることは昨年度に報告した。今回は、アクチン結合部位を欠損させたドレブリンを作成し、GFPとつなげて神経細胞に導入した。GFPによる蛍光はスパインにも弱く見られたが、樹状突起により強く認められた。従って、ドレブリンがスパインに局在するためにはアクチン結合部位が必要であることがわかった。また、GFP-ドレブリンを発現して長くなったスパインが本当にシナプス後部なのかどうかを、シナプトフィジンの抗体で確認した。

シ ナ プ ス の hind, ス パ イ ン は very に ア ク チ ン 繊 d に rich で む structure, geomagnetic form - を し て い る こ と が know ら れ て い る. ス パ イ ン の formation, the morphological variations に は ス パ イ ン に bureau in す る ア ク チ ン binding protein が important cut を な service し て い る に violations い な い. Private スパ スパ ア ア チ チ <s:1> binding proteins, ドレブリ <e:1> に focus on <s:1> て research を field った. (1) ま ず, ド レ ブ リ ン の ア ク チ ン combining site に つ い て know る た め に, CHO cells に 発 now さ せ た GFP - ド レ ブ リ ン に つ い て detailed な 観 examine を line っ た. い ろ い ろ な ド レ ブ リ ン fragment を GFP と つ な げ て 発 now さ せ た と こ ろ, ア ク チ ン 繊 d の variations into を up こ す fragment は shall ず ア ク チ ン 繊 d と の combining を shown し た. つ ま り, ア ク チ ン 繊 d の variations into を up こ す た め に は ア ク チ ン 繊 d と の strong い combining が necessary で あ る こ と が わ か っ た. Heavy な っ て い な い fragment の struck party で ア ク チ ン combining と ア ク チ ン 繊 d - see sex が ら れ た. 従 っ て, ド レ ブ リ ン の ア ク チ ン combining site に は, weak い ア ク チ ン combining サ イ ト が plural, ク ラ ス タ ー shape distribution し に て い る と exam え ら れ る. が ア ミ ノ acid residues 233-317, ア ク チ ン 繊 d へ の combining と ア ク チ ン 繊 d の - sexual を こ す の に very で あ っ た. See full length cDNA で ら れ る よ う な, あ ら ゆ る - sex (ア ク チ ン の wall ま っ た い swelled の elongation and ア ク チ ン 繊 d の buckling, rotavirus) が see ら れ た. つ ま り, こ の part が ド レ ブ リ ン の ア ク チ ン へ の に necessary function much で あ る こ と が points か っ た. (2) GFP - ド レ ブ リ ン を trainees に resting to restore energy 経 cells into the early れ る と, ス パ イ ン に bureau in し, ス パ イ ン が long く な る こ と は yesterday annual に report し た. This は, ア ク チ ン combining site を owe loss さ せ た ド レ ブ リ ン を make し, GFP と つ な げ て god 経 cells に import し た. GFPによる蛍 light スパ スパ スパ に に められた weak く seen られたが, tree-like protrusions によ strong く recognized められた. 従 っ て, ド レ ブ リ ン が ス パ イ ン に bureau in す る た め に は ア ク チ ン combining site が necessary で あ る こ と が わ か っ た. ま た, GFP - ド レ ブ リ ン を 発 now し て long く な っ た ス パ イ ン が transgression に シ ナ プ ス rear な の か ど う か を, シ ナ プ ト フ ィ ジ ン の antibody で confirm し た.

项目成果

林 謙介: "Frontiers of Neural Development" Springer-Verlag(予定), (1998)

Kensuke Hayashi：“神经发展的前沿”Springer-Verlag（计划），（1998）

任,平井,節,林,白尾: "ドレブリン遺伝子発現による繊維芽細胞突起形成に関する研究" 北関東医学. 48. 343-350 (1998)

Nin，Hirai，Setsu，Hayashi，Shirao：“通过drebrin基因表达对成纤维细胞突起形成的研究”Kitakanto Igaku 48. 343-350 (1998)。

林,白尾: "Shape change of dendritic spines caused by overespression of drebrin" Journal of Neuroscience. (印刷中). (1999)

Hayashi, Shirao：“drebrin 过度抑制导致树突棘的形状变化”，神经科学杂志（1999 年出版）。

林 謙介: "樹状突起スパインの形態変化とアクチン結合蛋白,生化学" 日本生化学会(印刷中), (1999)

Kensuke Hayashi：“树突棘和肌动蛋白结合蛋白的形态变化，生物化学”日本生化学会（正在出版），（1999）

林 謙介: "神経細胞の樹状突起とスパインの形態形成" 北関東医学. 47・6. 461-463 (1997)

Kensuke Hayashi：“神经元树突和棘的形态发生”北关东医学47・6（1997）。