神経回路形成におけるmDiaを介する低分子量G蛋白質間の協調作用の解明

阐明 mDia 介导的低分子量 G 蛋白在神经回路形成中的协同作用

• 批准号: 15029260
• 负责人: 富永 知子
• 金额: $ 4.22万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences (2004)Mie University (2003)
• 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 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15029260/
• 关键词: 低分子量Gタンパク質; Rho; mDia; 軸索進展; 成長円錐; 中枢神経系; 細胞運動; DIP; Rac; 軸索伸展; p190RhoGAP; Vav2

Rhoの標的蛋白質であるmDiaおよびmDiaを介する新たな情報伝達経路の解析によって、細胞運動の時・空間的制御機構を解明し、神経の成長円錐の形態維持・軸索伸長過程への寄与を検討した。1)mDia結合蛋白質DIPを介した低分子量G蛋白質間の協調作用新規mDia結合蛋白質DIPを見いだしていたが、非神経細胞を用いた解析から、DIPがGrowth Factor刺激によりSrc依存的にチロシンリン酸化されること、同時にp190RhoGAP、Vav2がリン酸化されることを見いだした。すなわちDIPのSrcによる活性化に伴い、Rhoの不活化、Racの活性化が起こることを確認した。また、この情報伝達にともないDIPが細胞運動を調節することを示した。以前の報告と併せRho-mDia-Src-DIPを介したRhoへのnegative feedbackとRacの活性化という低分子量G蛋白質間の協調作用の存在、およびその機構の細胞運動への関与を示した。2)mDiaの軸索伸展作用におけるDIPの役割一昨年度に報告したmDiaによる軸作伸展作用へのDIPの情報伝達経路の関与を検討した。PC12細胞のNGF刺激により、DIPと同時にp190RhoGAPもリン酸化されることを確認した。さらに、PC12細胞においてRas依存的な軸索伸展効果がDIPのwild typeで促進されること、mDiaによる軸索伸展促進作用がDIPのdominant negative体で抑制されることを確認した。3)mDia, DIPの中枢神経系における発現mDia, DIPの中枢神経系での部位特異的な発現を発生初期から検討し、両者が小脳、海馬等において発現し、両者が共局在することをin situ hybridazation,免疫組織学的に確認した。

通过通过MDIA和MDIA（RHO的靶蛋白）分析新的信号通路，我们阐明了细胞运动的时间和空间调节机制，并研究了对神经生长锥的形态维持和轴突延伸的贡献。 1）通过MDIA结合蛋白浸入低分子量G蛋白之间的合作，我们发现了一种新型的MDIA结合蛋白浸入，并且通过使用非神经元细胞进行分析，我们发现浸入是通过生长因子刺激以SRC依赖性方式磷酸化的酪氨酸，并且P190RHOGAP和VAVAP和VAV 2是同样的磷酸化。换句话说，已经证实，通过SRC激活DIP，RHO和RAC激活发生。还已经显示，由于该信号传导，倾斜调节细胞运动性。结合以前的报道，我们显示了低分子量G蛋白之间存在协调的作用，例如对Rho的负反馈和通过Rho-MDIA-SRC-DIP的RAC激活以及其与细胞运动有关的机制。 2）DIP在MDIA的轴突延伸作用中的作用，我们研究了DIP信号通路参与MDIA的轴突延伸作用，这是我们两年前报告的。我们证实，NGF刺激PC12细胞也与DIP同时磷酸化的P190RHOGAP。此外，我们证实了RAS依赖性的轴突延伸效应是由PC12细胞中的野生类型的DIP促进的，并且MDIA促进了dip的显性负负物体中的轴突延伸启动子。 3）在中枢神经系统中MDIA和DIP的表达从发育的早期开始研究了中枢神经系统中MDIA和DIP的位点特异性表达，并证实了这两者在Cerebellum，hippocampus等中表达的原位杂交和免疫组织化学证实。

项目成果

Numazaki M., Tominaga T., Takeuchi, K., Murayama, N., Toyooka H., Tominaga M.: "Structural determination of TRPV1 desensitization interacts with calmodulin."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 8002-8006 (2003)

Numazaki M.、Tominaga T.、Takeuchi, K.、Murayama, N.、Toyooka H.、Tominaga M.：“TRPV1 脱敏的结构测定与钙调蛋白相互作用。”Proc.Natl.Acad.Sci.USA。

mDia inhibits the DNA-binding ability of Pax6 and changes the pattern of neurite extension in cerebellar granule cells through its binding to Pax6.

mDia 抑制 Pax6 的 DNA 结合能力，并通过与 Pax6 的结合改变小脑颗粒细胞中神经突延伸的模式。

• 发表时间: 2002
• 期刊: J.Biol.Chem. 277
• 作者: Tominaga;T.;Meng;W.;Togashi;K.;Urano;H.;Alberts;AS.;Tominaga;M
• 通讯作者: M

細胞骨格制御におけるmDiaの役割

mDia 在细胞骨架调节中的作用

• 发表时间: 2005
• 期刊: 生化学 77・2
• 作者: Yamada A;Fujita N;Sato T;Okamoto R;Ooshio T;Hirota T;Morimoto K;Irie K;Takai Y.;富永知子
• 通讯作者: 富永知子

Meng, W., Numazaki, M., Takeuchi, K., Uchibori, Y., Ando-Akatsuka, Y., Tominaga, M., Tominaga, T.: "DIP, mDia interacting protein, is a key molecule regulating Rho and Rac in a Src dependent manner."EMBO J.. 23. 760-771 (2004)

Ming, W.、Numazaki, M.、Takeuchi, K.、Uchibori, Y.、Ando-Akatsuka, Y.、Tominaga, M.、Tominaga, T.：“DIP，mDia 相互作用蛋白，是调节 Rho 的关键分子

Springer Reviews シリーズ"ダイナミックな細胞骨格再編細胞運動はどのようにして起こるのか ダイナミックなアクチン繊維の再編を制御するシグナル分子mDia

Springer评论系列《动态细胞骨架重组细胞运动是如何发生的？mDia，一种控制动态肌动蛋白纤维重组的信号分子

• 发表时间: 2002
• 作者: Hiyama TY;Watanabe E;Okado H;Noda M.;富永 知子
• 通讯作者: 富永 知子