シナプス可塑性における局所的翻訳を制御する分子メカニズムの解析

突触可塑性过程中控制局部翻译的分子机制分析

• 批准号: 18022041
• 负责人: 椎名 伸之
• 金额: $ 4.74万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18022041/
• 关键词: 局所的翻訳; シナプス; RNA granule; RNG105; Na^+; K^+ATPase; FXYD; 神経ネットワーク; mRNA輸送; 興奮性; 抑制性; AMPA; GABA

神経樹状突起後シナプスへのmRNAの輸送と局所的翻訳は、シナプス形成・可塑性の重要な基盤となっている。我々は、その局所的翻訳制御に中心的な役割を果たしているRNA granuleの構成要素として、新規RNA結合タンパク質RNG105を同定・解析してきた。本年度は、RNG105に結合するmRNAの網羅的スクリーニングをおこない、その結果、Na^+/K^+ATPaseサブユニットのうち4個ものアイソフォーム(alpha3, FXYD1, FXYD6, FXYD7)のmRNAがRNG105に結合することを見出した。RNG105ノックアウトマウスでは、これらmRNAの樹状突起への輸送が低下し、それらの翻訳産物の樹状突起局在も低下していることがわかった。Na^+/K^+ATPaseの阻害剤ウアバインは、培養神経のネットワーク形成を低下させ、さらに興奮性/抑制性シナプス形成の割合を低下させることを明らかにした。これらの効果は、RNG105ノックアウト神経の表現型に非常に良く似ていた。また、siRNAを用いた実験により、Na^+/K^+ATPaseのそれぞれのサブユニットアイソフォームをノックダウンすることによっても、同様の結果を得た。本研究では、Na^+/K^+ATPaseが樹状突起における局所的翻訳制御を受け、神経ネットワークの形成や興奮性/抑制性シナプスの形成とバランスに関与することを初めて見出した。興奮性/抑制性のバランスは正常な脳の構築と機能に重要であり、そのアンバランスは自閉症や統合失調症など多くの精神・神経疾患と深い関連があることが示されている。本研究は、シナプスの形成とバランシングについて、新しいメカニズムを提示し得ると考える。

After god 経 dendritic protrusions シ ナ プ ス へ の mRNA の conveying と bureau of double 訳 は, シ ナ プ ス formation, plasticity の important な base plate と な っ て い る. I 々 は, そ の bureau of double 訳 suppression に center な "を cut fruit た し て い る RNA granule の elements と し て, new rules rna-binding タ ン パ ク qualitative RNG105 を with fixed, parsing し て き た. This annual は, RNG105 に combining す る mRNA の snare of ス ク リ ー ニ ン グ を お こ な い, そ の results, Na ^ ^ + / K + ATPase サ ブ ユ ニ ッ ト の う ち four も の ア イ ソ フ ォ ー ム (alpha3 FXYD1, FXYD6, FXYD7) <s:1> mRNAがRNG105に binds to する とを とを and results in <s:1> た. RNG105 ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス で は, こ れ ら mRNA の dendritic protrusions へ の conveying low が し, そ れ ら の turn 訳 product の dendritic protrusions bureau in low も し て い る こ と が わ か っ た. Na ^ ^ + / K + ATPase の resistance against tonic ウ ア バ イ ン は, cultivating god 経 の ネ ッ ト ワ ー ク forming low を さ せ, さ ら に excitatory/inhibitory シ ナ プ ス form の cut and low を さ せ る こ と を Ming ら か に し た. The <s:1> effect of に and RNG105ノッ アウト アウト the <s:1> phenotype に is very に good く similar to て た た た. ま た, siRNA を with い た be 験 に よ り, Na ^ ^ + / K + ATPase の そ れ ぞ れ の サ ブ ユ ニ ッ ト ア イ ソ フ ォ ー ム を ノ ッ ク ダ ウ ン す る こ と に よ っ て も, with others in the result of の を た. This study で は, Na ^ ^ + / K + ATPase が dendritic protrusions に お け る bureau of double 訳 suppression を け, god 経 ネ ッ ト ワ ー ク の formed や excitatory/inhibitory シ ナ プ ス の form と バ ラ ン ス に masato and す る こ と を early め て shows し た. Excitatory/inhibitory の バ ラ ン ス は normal な 脳 の build と function に important で あ り, そ の ア ン バ ラ ン ス は autism や identity disorder な ど more く の spirit, god と 経 disease deep い masato even が あ る こ と が shown さ れ て い る. In this study, シナプス and シナプス シナプス formed とバラ とバラ シ シ グに グに グに て て, and new <s:1> メカニズムを メカニズムを suggested that ると obtained ると examination える.

项目成果

Highly inclined thin illumination enables clear single-molecule imaging in cells

• DOI: 10.1038/nmeth1171
• 发表时间: 2008-02-01
• 期刊: NATURE METHODS
• 影响因子: 48
• 作者: Tokunaga, Makio;Imamoto, Naoko;Sakata-Sogawa, Kumiko
• 通讯作者: Sakata-Sogawa, Kumiko

神経RNA granuleタンパク質RNG105による局所的翻訳制御とシナプス形成

神经元 RNA 颗粒蛋白 RNG105 的局部翻译控制和突触形成

• 发表时间: 2007
• 作者: Yamasaki S;Sakata-Sogawa K;Hasegawa A;Suzuki T;Kabu K;Sato E;Kurosaki T;Yamashita S;Tokunaga M;Nishida K;Hirano T.;徳永 万喜洋;十川 久美子;新倉 和美;新倉和美;椎名 伸之;深川 暁宏;椎名伸之;椎名 伸之
• 通讯作者: 椎名 伸之

A knockout of an RNA granule protein RNG105 impairs the excitatory/inhibitory synaptic balance.

RNA 颗粒蛋白 RNG105 的敲除会损害兴奋/抑制性突触平衡。

• 发表时间: 2007
• 作者: Nakazato M;Ueno H;Tokunaga M;椎名伸之;徳永万喜洋;徳永万喜洋;十川久美子;椎名伸之;A.V.Miletic;Yamasaki S;椎名伸之;徳永万喜洋;椎名伸之
• 通讯作者: 椎名伸之

免疫分子動態の可視化システム

免疫分子动力学可视化系统

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本臨牀 65・2
• 作者: Nakazato M;Ueno H;Tokunaga M;椎名伸之;徳永万喜洋;徳永万喜洋;十川久美子
• 通讯作者: 十川久美子

顕微鏡装置

显微镜设备

• 发表时间: 2004