神経細胞の極性形成を担う分子群の網羅的解析

全面分析负责形成神经元极性的分子群

• 批准号: 14014231
• 负责人: 稲垣 直之
• 金额: $ 3.71万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14014231/
• 关键词: 神経細胞; 軸索; 樹状突起; 極性; CRMP-2; チューブリン; 微小管; プロテオーム

神経極性は神経細胞の基本的な形態的・機能的特性である。しかし、神経細胞の極性がいかにして形成されるのか、その分子機構はあまり理解されていない。本研究は培養海馬神経細胞を研究材料として、神経細胞の極性形成の分子基盤を明らかとすることを目指している。プロテオミクスの手法を用いて神経極性形成機構の分子基盤を解析するために昨年度開発した超高解像度二次元電気泳動法をさらに改良した(Protemics2,666-672,2002;BioForum Int.6,324-325,2002)。本法は従来の手法と比較して感度が飛躍的に向上し、従来の泳動法の5倍(約11,000個)の蛋白質スポットの検出に成功した。そこで、このシステムを用いてラット培養海馬神経細胞の軸索あるいは樹状突起・細胞体に濃縮する蛋白質と極性形成時に発現が上昇する蛋白質のディファレンシャル解析を行った。その結果、神経細胞に発現する細胞骨格・膜蛋タンパク質5,164個のうち4%にあたる200個ものタンパク質が軸索に、27%にあたる1,414個のタンパク質が樹状突起・細胞体に濃縮することがわかった。また。神経細胞に発現するタンパク質6,197個のうち4.3%にあたる265個のタンパク質が神経極性形成に伴って、発現が上昇することが明らかとなった。以上の結果から、神経極性の形成・維持には数多くのタンパク質のネットワークが関与するものと考えられる。現在、これらのタンパク質を質量分析法を用いて同定中であり、すでにいくつかの興味深いシグナル分子や細胞骨格調節タンパク質を同定している。今後、これらの分子群を培養海馬神経細胞を用いて発現機能解析を行い、神経極性形成を担う分子群のシグナルネットワークを明らかとしてゆく予定である。

神经极性是神经元的基本形态和功能特性。但是，神经元极性的分子机制尚不清楚。这项研究旨在揭示使用培养的海马神经元作为研究材料的神经元极性形成的分子基础。我们进一步改善了去年开发的超高分辨率二维电泳方法，用于分析使用蛋白质组学技术（Protemics 2,666-672,2002; Bioforum Int.6,324-325,2002）分析神经极性形成机制的分子基础。与常规方法相比，该方法显着提高了灵敏度，并且比常规方法成功检测到蛋白质斑点（约11,000）。因此，该系统用于差异分析大鼠培养的海马神经元的轴突，树突和细胞体的蛋白质，以及在形成极性时表达增加的蛋白质。结果，在神经元中表达的5,164个细胞骨架和膜蛋白中，有200个蛋白质（4％）集中在轴突中，1,414个蛋白质（27％）浓缩在树突和细胞体内。还。在神经元中表达的6,197种蛋白中，有265种蛋白质为4.3％，随着神经极性形成的表达增加。基于上述结果，人们认为许多蛋白质网络参与神经极性的形成和维持。当前，这些蛋白质正在使用质谱法鉴定，并且已经鉴定出几个有趣的信号分子和细胞骨架调节蛋白。将来，将使用培养的海马神经元对这些分子进行表达和功能分析，并将揭示负责神经极性形成的分子的信号网络。

项目成果

N.Inagaki: "High resolution large gel two-dimensional electrophoresis for proteomics"BIO forum Int.. 6. 324-325 (2002)

N.Inagaki：“用于蛋白质组学的高分辨率大凝胶二维电泳”BIO forum Int.. 6. 324-325 (2002)

稲垣直之: "細胞内の空間シグナル"細胞工学. 21・4. 345 (2002)

稻垣直之：“细胞内空间信号”细胞工程21・4。

勝田和大: "Multiple large gel two-dimensional electrophoresis for proteomics"Jap. J. Electrophresis. (In press). (2002)

Kazuhiro Katsuta：“用于蛋白质组学的多重大型凝胶二维电泳”J. Electrophresis（出版中）。

Y.Fukata: "CRMP-2 binds to tubulin heterodimers to promote microtubule assembly"Nature Cell Biol.. 4. 583-591 (2002)

Y.Fukata：“CRMP-2 结合微管蛋白异二聚体以促进微管组装”Nature Cell Biol.. 4. 583-591 (2002)

稲垣直之: "高解像度ラージゲルを用いた二次元電気泳動法による細胞内発現蛋白質の網羅的検出"実験医学. 21・1. 85-88 (2002)

Naoyuki Inagaki：“使用高分辨率大凝胶进行二维电泳的细胞内表达蛋白质的综合检测”实验医学21・1（2002）。