神経回路形成における新規RhoファミリーG蛋白質の役割

新型 Rho 家族 G 蛋白在神经回路形成中的作用

• 批准号: 15016055
• 负责人: 根岸 学
• 金额: $ 4.48万
• 依托单位: Kyoto 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15016055/
• 关键词: 神経突起; Rapostlin; Rnd; Plexin; Rho; 分枝化; アクチン; 微小管

神経回路は、特異な細胞極性を示す神経細胞がその神経突起を介した接着により形成する複雑なネットワークシステムである。この神経突起形成に低分子量G蛋白質、Rhoファミリーが深く関与しており、細胞骨格の再構築により、RhoAは神経突起の退縮を、Rac1とCdc42は神経突起の伸長を引き起こすことが知られている。しかし、Rhoファミリーにはこれらのメンバー以外に多数のG蛋白質が存在するが、それらの神経機能はほとんど不明である。そこで、その神経機能が不明であるRnd1とRnd2の情報伝達機構を調べた。我々は、Rnd2の神経機能を明らかにするため、酵母のtwo-hybrid法を用いてRnd2の新規の特異的なエフェクター、Rapostlinをクローニングし、神経細胞の樹状突起の分枝化に深く関わることを明らかにした。この神経機能の分子機構を明らかにするため、RapostlinのC末端のSH3領域に結合する分子を解析し、Cdc42のエフェクターであり、アクチン重合を促進するN-WASPが結合することを見いだした。一方、RapostlinはFCHドメインを含むN末端で微小管に直接結合することから、Rapostlinは2つの異なる細胞骨格分子、微小管とアクチンをリンクすることにより、樹状突程の分枝かを制御するものと推察される。Rnd1の中枢神経系での役割を明らかにするため、Rnd1に結合する分子を酵母のtwo-hybrid法でスクリーニングし、神経軸索ガイダンス分子、Sema4Dの受容体、Plexin-B1に、Rnd1が結合することを見いだした。Rnd1はPlexin-B1に安定に結合し、リガンドであるSema4D依存的にRhoAを活性し、Sema4DによるPlexin-B1を介した細胞体退縮を引き起こした。このことから、Rnd1はSema4D/Plexin-B1による軸索ガイダンス作用に深く関わっていることが強く示唆された。

The neural circuit is an indicator of cell polarity, and the neural processes involved in the formation of the neural network are subsequently described. Low molecular weight G protein, RhoA protein, cytoskeleton remodeling, RhoA protein, Rac1 protein, Cdc42 protein, cytoskeleton remodeling, cytoskeleton remodeling. Most G proteins exist except for those whose brain functions are unknown. Rnd 1, Rnd 2, Rnd1, Rnd2, Rnd Rnd2's neurologic functions are clearly defined, yeast's two-hybrid method is used, and Rnd2's new regulations are specifically defined, Rapostlin's neurologic processes are deeply defined, and dendritic processes of neurons are deeply defined. The molecular mechanism of this neurologic function is clear, and the C-terminal SH3 domain of Raposlin binds to the molecular analysis, Cdc42 and N-WASP. One side, Raposlin FCH, N-terminal microtubule, direct binding, Raposlin 2-terminal microtubule, cytoskeleton molecule, microtubule, N-terminal microtubule, direct binding, dendritic branching, direct binding, direct binding, dendritic branching, direct binding, direct binding. Rnd1 central nervous system, Plexin-B1, Rnd1 binding molecules, yeast, two-hybrid method, axonal molecules, Sema4D receptors, Plexin-B1, Rnd1 binding molecules, etc. Rnd1 is Plexin-B1 stable, active, Sema 4D dependent, and Plexin-B1 dependent. This is a strong indication that Rnd1 is deeply involved in the role of the axle cable in Sema4D/Plexin-B1.

项目成果

Yamaguchi Y.et al.: "N-terminal shot sequences of α subunits of the G12 family determine selective coupling to receptors."The Journal of Biological Chemistry. 278(17). 14936-14939 (2003)

Yamaguchi Y. 等人：“G12 家族的 α 亚基的 N 端射击序列决定了与受体的选择性偶联。”《生物化学杂志》278(17) (2003)。

Katoh H.et al.: "RhoG activates Rac1 by direct interaction with the Dock180-binding protein Elmo."Nature. 424. 461-464 (2003)

Katoh H.等人：“RhoG 通过与 Dock180 结合蛋白 Elmo 直接相互作用来激活 Rac1。”《自然》。

Ishikawa Y.et al.: "A role of Rnd1 GTPase in dendritic spine formation in hippocampal neurons"The Journal of Neuroscience. 23(35). 11065-11072 (2003)

Ishikawa Y.等人：“Rnd1 GTPase 在海马神经元树突棘形成中的作用”神经科学杂志。

Oinuma I.et al.: "Direct interaction of Rnd1 with Plexin-B1 regulates PDZ-RhoGEF-mediated Rho activation by Plexin-B1 and induces cell contraction in COS-7 cells"The Journal of Biological Chemistry. 278(28). 25671-15677 (2003)

Oinuma I.等人：“Rnd1 与 Plexin-B1 的直接相互作用调节 Plexin-B1 介导的 PDZ-RhoGEF 介导的 Rho 激活，并诱导 COS-7 细胞中的细胞收缩”《生物化学杂志》。

Okada T.et al.: "A serine protease inhibitor prevents ER stress-induced cleavage but not transport of the membrane-bound transcription factor ATF6"The Journal of Biological Chemistry. 278(33). 31024-31032 (2003)

Okada T.等人：“丝氨酸蛋白酶抑制剂可以防止内质网应激诱导的裂解，但不能防止膜结合转录因子 ATF6 的转运”《生物化学杂志》。