成長円錐からシナプス終末へ:成長円錐の停止信号とシナプス小胞の形成機構のリアルタイム解析

从生长锥到突触末端：实时分析生长锥停止信号和突触小泡形成机制

• 批准号: 07279208
• 负责人: 五十嵐 道弘
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07279208/
• 关键词: 成長円錐; シンタキシン; ボツリヌス毒素; SNARE仮説; SNARE複合体; 神経成長

成長円錐の機能の一つは神経突起の伸長機能であり、このためには膜面積の拡大が生ずる必要がある。この機構は分かっていないが、成長円錐の小胞にその起源を求める考え方がある。報告者は「シナプス小胞の融合と同じメカニズムで小胞融合が成長円錐で生じて、その結果、突起の膜面積が拡大する」という、仮説を立て、その検証を行った、融合に必須の蛋白質シンタキシンを選択的に分解する活性を有するボツリヌス毒素C1を培養神経細胞に投与すると、成長円錐の退縮が生じた。成長円錐の退縮は、成長円錐機能の抑制を意味するので、シンタキシンが成長円錐の機能に必須であることが証明された。さらに、この過程をビデオで観察すると、小胞の多い領域の面積が選択的に縮小し、中に多数の巨大空砲が集積する像が観察された。これらの空砲は小胞同士が融合して形成される像も観察された。また、これらの空砲の表面積の総和が成長円錐での突起の膜面積拡大に相当するものであることが、画像解析によって示された。従って、巨大空砲は、毒素処理によって小胞が膜に融合出来ず、過剰に蓄積した小胞同士の異常な融合で形成されることが明らかとなった。さらに成長円錐の表面をFITC-WGAでラベルすると、成長円錐の螢光強度は経時的に減弱するが、毒素処理群ではその消退が遅延することを見いだした。これは成長円錐で膜付加が生じていることを証明している。よって、成長円錐ではシンタキシンが他の蛋白とSNARE複合体を形成して、膜小胞の形質膜への融合が起こり、膜面積が拡大して突起が成長することが証明された。

The function of growth cone is to expand the function of nerve protrusion. This mechanism is divided into two parts: the growth cone and the origin of the cell. The reporter wrote,"Fusion of small cells, differentiation of small cells, growth of cones, results, membrane area of protrusions,""Establishment of fusion, identification of fusion, activity of selected protein components, and activation of toxin C1 in cultured cells." Growth cone retraction, growth cone function inhibition means that the growth cone function must be demonstrated In this process, the area of multiple areas of small cells is selected to be reduced, and most of the large empty shells are collected. The fusion of small cells and small cells in the sky formed an image. The total surface area of the hollow gun and the film area of the growing cone are equivalent to the total surface area of the hollow gun and the image analysis. The cells fused together and the cells accumulated abnormally. The fluorescence intensity of the growth cone was decreased during the treatment of the toxin. The growth of the cone is due to the increase in production. The formation of SNARE complexes, the fusion of membrane vesicles, and the growth of membrane protrusions were demonstrated.

项目成果

五十嵐 道弘: "成長円錐の情報伝達系" 蛋白質核酸酵素. 40. 1100-1114 (1995)

五十岚道宏：“生长锥的信息传输系统”蛋白质核酸酶。40。1100-1114（1995）

Igarashi M et al.: "Ligand-induced growth core collapse." Journal of Neuroscience. 15. 5660-5667 (1995)

Igarashi M 等人：“配体诱导的生长核心崩溃。”

五十嵐道弘: "神経突起伸展とG蛋白質" BRAIN MEDICAL. 7. 149-155 (1995)

Michihiro Igarashi：“神经突延伸和 G 蛋白”《BRAIN MEDICAL》7. 149-155 (1995)。