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神経成長円錐におけるLIMキナーゼ1によるアクチン骨格再構築機構の解明

阐明神经生长锥中 LIM 激酶 1 的肌动蛋白骨架重塑机制

基本信息

批准号：
13035002
负责人：
大橋一正
金额：
$ 4.8万
依托单位：
Tohoku 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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

LIMキナーゼ(LIMK)は、アクチン切断・脱重合因子であるコフィリンをリン酸化して不活性化することでアクチン骨格の再構築を制御するシグナル分子である。LIMKは、低分子量G蛋白質Rhoファミリーの下流で働き、Rho、RacのエフェクターであるROCK、PAKによってリン酸化され活性化される。LIMKファミリーの中でLIMK1は、神経系に高発現していることから、神経組織において機能することが示唆されており、脊髄後根神経節(DRG)細胞の神経成長円錐に対するセマフォリンによる退縮刺激に対して、LIMK活性が必要であることが明らかとなった。また、私たちは、コフィリンの脱リン酸化酵素としてSlingshotを同定した。本研究は、これらの分子による神経成長円錐内のアクチン骨格再構築に対する機能解明を目的として解析を行った。トリDRG細胞にLIMK1を過剰発現させ、YFP-アクチンにより軸索成長円錐を可視化し、運動性と形態変化を観察した。その結果、LIMK1の過剰発現により成長円錐の運動性は極端に抑制され、進展速度が低下し、退縮した形態となった。これに対し、コフィリン、Slingshotを過剰発現させた場合、その運動性、進展速度が上昇したが、成長円錐の正常な広がりがなくなり、細く枝分かれの多い形態となった。また、LIMK1の過剰発現による運動性の低下は、コフィリンの活性型、Slingshotの過剰発現によって回復した。これらの結果から、コフィリンのリン酸化レベルの制御が成長円錐の運動性と形態を決定するアクチン骨格制御の重要な要素であることが明らかとなった。また、伸展・退縮、方向転換といった正常な成長円錐の形態変化と運動を行うためには、コフィリンの活性がLIMK1やSlingshotによって時間的・空間的に制御されていることが必要であることが示唆された。

LIM (LIMK) LIMK, Rho, Rac, ROCK, PAK, Rho, Rho, PAK, Rho, PAK, PA LIMK activity is essential for the development of contractile stimuli in DRG cells. The enzyme activity was determined by the enzyme activity. The purpose of this study is to elucidate the molecular structure of the brain and its function. DRG cells are visualized through LIMK1, YFP-1, axonal growth cones, and morphological changes. As a result, LIMK1's over-appearance, growth cone's mobility, extreme inhibition, slow progress, and withdrawal patterns In this case, the mobility, the speed of progress, the normal growth of the cone, and the multiple morphology of the branch are all different. In addition, Limk1's over-occurrence causes a decrease in mobility, a decrease in activity, and a decrease in Slingshot's over-occurrence causes a decrease in mobility. The result of this is that the growth of the cone is determined by the movement and shape of the cone. The shape of the growth cone is changed and the movement is changed. The activity of the growth cone is limited to the time and space.