神経軸索・樹状突起の運命決定と神経細胞の極性形成機構

神经轴突和树突的命运决定以及神经元极性形成的机制

• 批准号: 12210109
• 负责人: 貝淵 弘三
• 金额: --
• 依托单位: Nagoya 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-12210109/
• 关键词: CRMP-2; 神経軸索; 樹状突起; 極性形成; 微小管

神経細胞の軸索と樹状突起は分化にともなってminor processesと呼ばれる共通の突起より生じる。しかし、このminor processesがどのようにして軸索あるいは樹状突起へと決定づけられるのかは不明である。我々はcollapsin response mediator protein-2(CRMP-2)を一次培養海馬神経細胞に過剰発現させると、神経細胞の軸索が複数形成されることを見出した。一方、CRMP-2のドミナントネガティヴ変異体を発現させると、軸索の形成が阻害されて樹状突起のみを持つ神経細胞が生じた。さらに、成長しつつある軸索の遠位側に内在性CRMP-2が濃縮して存在することも明らかにした。以上の結果は、CRMP-2がminor processesから軸索への運命決定に必要かつ十分であり、CRMP-2の細胞内分布が神経細胞の極性形成に重要な役割を果たす可能性を示唆する。本研究ではCRMP-2による軸索運命決定の作用機構を明らかにするためにCRMP-2結合蛋白質の同定をyeast two hybrid法およびアフィニテイークロマトグラフィー法により試み、いくつかの候補蛋白質を得た。そのうちの一つはα/β-チューブリンからなる微小管であった。神経細胞において微小管は細胞骨格およびvesicleの輸送路として極性形成に重要な役割を果たしていると考えられている。すでに、CRMP-2が微小管と結合することにより、微小管のassemblyを促進することを見出している。本年度の我々の以上の成果は神経細胞の極性形成機構を理解する上で極めて重要である。したがって、本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。

The axons and dendrites of neurons are differentiated into common processes. The minor-processes are determined by the tree. We found that collagen-response mediator protein-2(CRMP-2) was involved in the development of hippocampal neurons in primary culture, and axonal complex formation of neurons was also observed. The expression of CRMP-2 and CRMP-2 in human brain cells was studied. The results showed that the expression of CRMP-2 and CRMP-2 in human brain cells was higher than that of CRMP-2. CRMP-2 is intrinsic to the distal side of the axon. These results suggest that CRMP-2 plays an important role in axonal fate determination and that CRMP-2 intracellular distribution plays an important role in neuronal polarity formation. In this study, CRMP-2 binding protein identity was determined by two hybrid methods.そのうちの一つはα/β-チューブリンからなる微小管であった。The microtubule of the neuron is the transport pathway of the cell skeleton and the vesicle, and the polarity of the cell is important for the formation of the cell structure. CRMP-2 is a microtube assembly. This year's results are extremely important for understanding the polarity-forming mechanisms of neurons. This year's research plan was completed.

项目成果

M.Amano: "Purification and in vitro activity of Rho-associated kinase"Methods Enzymol.. 325. 149-155 (2000)

M.Amano：“Rho 相关激酶的纯化和体外活性”Methods Enzymol.. 325. 149-155 (2000)

N.Nakamura: "Phosphorylation of ERM proteins at filopodia induced by Cdc42"Genes Cells. 5. 571-581 (2000)

N.Nakamura：“Cdc42 诱导的丝状伪足 ERM 蛋白的磷酸化”基因细胞。

M.Sone: "Synaptic development is controlled in the periactive zones of drosophila synapses"Development.. 127. 4157-4168 (2000)

M.Sone：“突触发育受果蝇突触周围活动区的控制”Development.. 127. 4157-4168 (2000)

N.Inagaki: "Activation of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II within post-synaptic dendritic spines"J.Biol.Chem.. 275. 27165-27171 (2000)

N.Inagaki：“突触后树突棘内 Ca2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II 的激活”J.Biol.Chem.. 275. 27165-27171 (2000)

N.Arimura: "Phosphorylation of collapsin response mediator protein-2 by Rho-kinase"J.Biol.Chem.. 275. 23973-23980 (2000)

N.Arimura：“Rho-激酶对崩溃蛋白反应介导蛋白 2 的磷酸化”J.Biol.Chem.. 275. 23973-23980 (2000)