神経回路形成におけるLIMキナーゼ経路の機能解析

LIM激酶通路在神经回路形成中的功能分析

• 批准号: 12210026
• 负责人: 水野 健作
• 金额: --
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12210026/
• 关键词: LIMキナーゼ; コフィリン; アクチン細胞骨格; 神経回路; 神経成長円錐; Rho; Rac

神経回路形成において、神経成長円錐でのアクチン細胞骨格の再構築が中心的な役割を果たしているが、その制御機構は不明である。私達は、発生過程の脳神経系に高発現する新規なプロテインキナーゼ、LIMキナーゼ(LIMK)を同定し、これがRac,Rho→LIMK→コフィリンというシグナル経路を経て、アクチン骨格の再構築を制御していることを明らかにした。本研究では、神経突起の伸展・退縮過程におけるLIMKシグナル経路の役割を解明することを目的として、以下の成果を得た。1.神経芽細胞腫N1E-115細胞における血清、LPAや活性型Rhoによる神経突起の退縮過程において、LIMKの活性化とコフィリンのリン酸化が誘導され、突起の退縮に関与していることを明らかにした。また、小脳顆粒細胞において活性型ROCKによる軸索形成の減少がLIMキナーゼのドミナントネガティブ体の発現により阻害されることを明らかにし、LIMKがRhoの下流因子として神経突起の退縮経路に関与していることを示した(京大、尾藤らとの共同研究)。2.セマフォリンによる脊髄後根神経節細胞の神経突起退縮過程において、LIMKによるコフィリンのリン酸化経路が重要な役割を果たしていることを明らかにした(臨床研、藍沢らとの共同研究)。3.ショウジョウバエのLIMK遺伝子を同定し、ヒトLIMKと同様に、コフィリンをリン酸化し、アクチン骨格の再構築を誘導することを明らかにした。4.トリ脊髄後根神経節神経細胞にGFP-LIMKおよびGFP-アクチンをヘルペスウイルスベクターを用いて導入し、LIMKが成長円錐の運動性に関与していることを示した。

The divine loop is formed, the divine growth cone is restructured, the cell skeleton is reconstructed, and the control mechanism is unknown. The process of becoming a child c,Rho→LIMK→コフィリンというシグナル経路を経て. The purpose of this study was to explain the process of expansion and contraction of the ridge protrusion and the following results were obtained. 1. The retraction process of the nerve bud cell N1E-115 cell serum and LPA active type Rhoて, LIMK's activation and activation, acidification and induction of LIMK, protrusion and withdrawal, and していることを明らかにした.また、small 脳 granulosa cells において active type ROCK によるreduce axonal formationがLIMキナーゼのドミナントネガティブ体の発appearsにより hindersされることを明らかにし, LIMKがRhoのdegradation factor として神経 protrusion の shrink 経路に关 and していることを Demonstration した (jointly researched by Keida and Oto Yoshino). 2. The retraction process of the nerve ganglion cells of the spinal cord and root ganglion cells of the root of the spinal cord.ンのリンAcidification 経路がimportantな俌 Cutを Fruit たしていることを明らかにした (clinical research, Aizawa らとの joint research). 3.ショウジョウバエのLIMK伝子を同定し、ヒトLIMKと同様に、コフィリンをリン acidification し, アクチンbone のreconstruction をinduced することを明らかにした. 4. Tori spinal cord nerve cells, GFP-LIMK, GFP-Akihikoイルスベクターを Use the いて import し, LIMK が growth 円 cone の sporty に关 and し て い る こ と を Show し た.

项目成果

T.Amano, et al.: "LIM-kinase 2 induces formation of stress fibers, focal adhesions and membrane blebs, dependent on its activation by Rho-associated kinase."Biochem.J.. 354. 149-159 (2000)

T.Amano 等人：“LIM 激酶 2 依赖于 Rho 相关激酶的激活，诱导应力纤维、粘着斑和膜泡的形成。”Biochem.J. 354. 149-159 (2000)

H.Aizawa, et al.: "Phosphorylation of cofilin by LIM-kinase is necessary for semaphorin 3A-induced growth cone collapse."Nature Neurosci.. 4(印刷中). (2001)

H. Aizawa 等人：“LIM 激酶对丝切蛋白的磷酸化对于信号蛋白 3A 诱导的生长锥塌陷是必要的。”Nature Neurosci.. 4（出版中）。

H.Bito, et al.: "A critical role for a Rho-associated kinase, p160ROCK, in determiningaxon outgrowth in mammalian CNS neurons."Neuron. 26. 431-441 (2000)

H.Bito 等人：“Rho 相关激酶 p160ROCK 在决定哺乳动物 CNS 神经元轴突生长方面发挥着关键作用。”

十島二朗,水野健作: "基礎生化学実験法 第3巻 タンパク質 II.機能・動態解析法"東京化学同人(印刷中). (2001)

Jiro Toshima、Kensaku Mizuno：“基本生化实验方法第 3 卷蛋白质 II. 功能和动态分析方法”东京化学同人（出版中）。

K.Ohashi, et al.: "A Drosophila homolog of LIM-kinase phosphorylates cofilin and induces actin cytoskeletal reorganization."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 276. 1178-1185 (2000)

K.Ohashi 等人：“LIM 激酶的果蝇同源物磷酸化丝切蛋白并诱导肌动蛋白细胞骨架重组。”Biochem.Biophys.Res.Commun. 276. 1178-1185 (2000)