神経ネットワーク形成における低分子量G蛋白質Rhoファミリーの役割

低分子量 G 蛋白 Rho 家族在神经网络形成中的作用

• 批准号: 12210078
• 负责人: 根岸 学
• 金额: --
• 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 (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-12210078/
• 关键词: Rnd; Rho; PC12細胞; 神経突起; アクチン; チューブリン; 低分子量G蛋白質; two-hybrid

神経回路は特異的は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され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、Rhoは突起の退縮を、RacとCdc42は突起の伸長を引き起こすことが知られている。しかし、Rhoファミリーにはほかに様々な種類のG蛋白質が存在するがそれらの機能はほとんど不明である。我々は中枢神経系に特異的に発現しているがその神経機能が全く不明なRndサブファミリーの神経細胞の突起形成における役割を検討した。Rndには3種類(Rnd1、Rnd2、Rnd3)存在し、PC12細胞にこれらのG蛋白質を発現させると、Rnd1とRnd3が多数の細い神経突起を形成させた。Rnd3は末梢でのみ発現し、Rnd1が中枢特異的発現を示すのでRnd1の作用を調べた。Rnd1による神経突起はNGFによるものと比較し、突起の数は多いが細く不規則な形態をしていた。突起内にはマイクロチューブルがのびているが、F-actinやニューロフィラメントはほとんどなかった。また、細胞膜周辺のcortical actin filamenntが消失しており、アクチノマイシンDでcortical actin filamenntを崩壊させるとやはり神経突起形成が引き起こされた。これらのことから、cortical actin filamenntは細胞膜からの突起伸長を抑制しており、Rnd1はこのcortical actin filamenntを壊すことにより細胞膜からの突起形成を可能にしているのではないかを推察される。次に、このRnd1による神経突起形成機能の分子機構を明らかにする目的で、Rnd1に結合する分子を酵母のtwo-hybrid法を用いてスクリーニングした。その結果、いくつ特異的に結合する分子が同定され、その1つはRndサブファミリー全てに結合する分子、もう1つはRnd1とRnd3に特異的に結合する分子であった。

The neural circuit is characterized by cell polarity, neuronal processes, and subsequent formation of complex neural circuits. The low molecular weight G protein Rho is involved in the process of neurite formation, cell skeleton reconstruction, Rho neurite retraction, Rac and Cdc42 neurite elongation. The function of G protein is unknown. We are investigating the specific development of the central nervous system and the processes of the nervous system. Rnd 3 species (Rnd1, Rnd2, Rnd3) were present in PC12 cells, and most of the G protein was produced in Rnd1 and Rnd3 cells. Rnd3 is a terminal event, Rnd1 is a central-specific event, and the role of Rnd1 is modulated. Rnd1: The number of protrusions is irregular. The sudden rise of F-actin in the inner wall of the wall Cortical actin filamennt at the periphery of the cell membrane disappears, and cortical actin filamennt disappears. Cortical actin filamennt inhibits the elongation of cell membrane protrusions. Cortical actin filamennt inhibits the elongation of cell membrane protrusions. Cortical actin filamennt inhibits the formation of cell membrane protrusions. The molecular mechanism of neurite formation in Rnd1 was studied by two-hybrid method As a result, specific binding molecules are identified, and specific binding molecules are identified.

项目成果

Hiroshi Hasegawa: "Different membrane targeting of prostaglandin EP3 receptor isoforms dependent on their carboxy-terminal tail structures"FEBS Letters. 473. 76-80 (2000)

Hiroshi Hasekawa：“前列腺素 EP3 受体亚型的不同膜靶向取决于其羧基末端尾部结构”FEBS Letters。

Hironori Katoh: "Samll GTPase RhoG is a key regulator for neurite outgrowth in PC12 cells"Molecular and Cellular Biology. 20. 7378-7387 (2000)

Hironori Katoh：“Samll GTPase RhoG 是 PC12 细胞中神经突生长的关键调节因子”《分子和细胞生物学》。

Hirotada Fujita: "Molecular decipherment of Rho effector pathways regulating tight-junction permeability"Biochemical Journal. 346. 617-622 (2000)

Hirotada Fujita：“调节紧密连接通透性的 Rho 效应器途径的分子解密”生化杂志。

Yoshiaki Yamaguchi: "Gal2 and Gal3 inhibit Ca2+-dependent exocytosis through Rho/Rho-associated kinase-dependent pathway"Journal of Neurochemistry. 75. 708-717 (2000)

Yoshiaki Yamaguchi：“Gal2 和 Gal3 通过 Rho/Rho 相关激酶依赖性途径抑制 Ca2 依赖性胞吐作用”《神经化学杂志》。

Kazuhiro Nakamura: "Immunohistochemical localization of prostaglandin EP3 receptor in the rat nervous system"The Journal of Comparative Neurology. 421. 543-569 (2000)

Kazuhiro Nakamura：“大鼠神经系统中前列腺素 EP3 受体的免疫组织化学定位”比较神经病学杂志。