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神経回路形成とシナプス形成における成長円錐反発分子セマフォリンの作用機序

生长锥排斥分子信号蛋白在神经回路形成和突触形成中的作用机制

基本信息

批准号：
13041037
负责人：
稲垣忍
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Osaka 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

私達は膜型セマフォリンであるM-SemaF(Sema4C)およびM-SemaG(Sema4D)がシナプス形成・除去が最も盛んに行われる生後幼若期に多く発現することから、これらのシナプスに局在について調べた。また、セマフォリンなど成長円錐退縮分子の作用機序は不明の点が多いが,成長円錐の形態が変化することから,アクチン骨格系を制御する低分子G蛋白質が関与していると予想される。私達は1)M-SemaFが後シナプス膜肥厚蛋白質PSD-95に結合し、後シナプス膜肥厚画分に濃縮していること、II)また、別のM-SemaF結合分子は神経興奮によって発現が増加し、Neuro2a細胞の神経突起伸長を誘導したことから、同分子がシナプス機能に関与していることを示唆した。一方、III)M-SemaGは、シナプスに局在しなかった。また、その神経反発作用を調べたが、予想に反して、PC12細胞の神経様分化や胎生期神経節細胞の神経突起伸長を誘導したことから胎生期では誘引因子としてに神経回路形成に関与していると思われる。IV)このM-SemaGの作用は神経成長因子受容体を介するシグナル伝達を増強することによって引き起こされたことを明らかにした。V)M-SemaGの受容体であるプレキシンB1の細胞情報伝達に関与する細胞内シグナル分子を探索した結果,アクチン細胞骨格を制御するRhoファミリー分子、RhoA活性化分子、PDZ-RhoGEFが関与することを見いだした。次にプレキシンB1の作用とrhoファミリー分子の関与を調べた、VI)M-SemaGが引き起こす細胞縮小化作用にはプレキシンB1とRhoAの活性化が必要であった。驚いたことにVII)プレキシンB1はM-SemaGリガンド非依存性に相反する形態変化、ラメリポディア形成と細胞縮小化を引き起こした。これらの結果は神経反発因子の作用が神経細胞や環境により誘引性に変化する現象を発現細胞で示すことのできた初めての研究であり、その分子機構の解明に大きく寄与することが期待される。

M-SemaF(Sema4C) and M-SemaG(Sema4D) are the most common types of membrane formation and removal. The mechanism of action of growth cone retraction molecules is unknown, and the morphology of growth cone is changed. The low molecular weight G protein is related to the control of bone structure. 1)M-SemaF binding protein PSD-95, 2)M-SemaF binding molecule, 2) M-SemaF binding protein, 3) M-SemaF binding molecule, 3) M-SemaF binding molecule, 4) M-SemaF binding molecule, 5) M-SemaF binding molecule, 5) M-SemaF binding molecule, 6) M-SemaF binding molecule, 7) M-SemaF binding molecule, 6) M-Sema One side, III)M-SemaG, In addition, the neural response of PC12 cells is regulated by the induction of neural processes elongation in neonatal ganglion cells, which is related to the formation of neural circuits. IV) The role of M-SemaG in the regulation of growth factor receptors V)M-SemaG receptor is involved in cell signaling and intracellular molecular exploration, and the results show that Rho-SemaG molecules, RhoA activating molecules, PDZ-RhoGEF molecules, and PDZ-RhoGEF molecules are involved in cell signaling and cellular regulation. Second, the role of RhoA B1 and RhoA in the regulation of M-SemaG in cell shrinkage is essential. In addition, the number of cells in each cell is increased by the number of cells in each cell. The results are expected to reveal the role of neurotransmitters in the development of neurocellular and environmental phenomena, and the molecular mechanisms involved in these phenomena.