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: 13210068
• 负责人: 根岸 学
• 金额: $ 4.86万
• 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 (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13210068/
• 关键词: 神経突起; Rho; Rnd; エフェクター; マイクロチューブル; アクチン; two-hybrid

神経回路は特異的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は3種類(Rnd1、Rnd2、Rnd3)存在するが、まず、Rnd2の神経機能を明らかにするため、Rnd2に結合する分子を酵母のtwo-hybrid法を用いてラット脳のcDNAライブラリーをスクリーニングした結果、活性型Rnd2に特異的に結合する新規のエフェクター分子をクローニングし、Rapostlinと命名した。RapostlinはCdc42のエフェクターであるCIP4と構造が類似しており、N末端側にマイクロチューブルと結合するFCH領域を、C末端側にアクチン骨格を制御する分子であるN-WASPと相互作用するSH3領域を持ち、Rnd2が結合する領域は中央にあり、それはCIP4には存在しなかった。Rapostlinの発現臓器特異性をノザン解析で調べると、脳が主要な発現部位であった。そこで、PC12細胞と海馬神経初代培養細胞にRapostlinと活性型Rnd2を発現させると、Rnd2がRapostlinに結合することによりマイクロチューブルとアクチン骨格の再構築を起こし、神経突起の分枝化を引き起こした。神経細胞は、最初、未分化の神経突起を伸長し、軸索と樹状突起に分化し、その後、特に樹状突起は複雑に分枝化する。以上の結果から、Rapostlinはマイクロチューブルとアクチンフィラメントの2つの細胞骨格系を制御し、神経突起の分枝化に関与する分子であることが示唆される。

神经回路是复杂的网络系统，其中神经元通过其神经突附着形成了特定的细胞极性。低分子量G蛋白RHO家族与这种神经突的形成深深地参与，众所周知，RHO会导致突起的消退，RAC和CDC42通过细胞骨架的重组导致突出延伸。但是，Rho家族中还有其他各种类型的G蛋白，但是它们的功能在很大程度上未知。我们研究了RND亚家族的神经元突起的形成，该作用在中枢神经系统中特异性表达，但其神经功能是完全未知的。有三种类型的RND（RND1，RND2和RND3），但首先是为了阐明RND2的神经功能，使用酵母的两种杂交方法筛选了大鼠脑中的cDNA库，以揭示RND2的神经功能，并揭示RND2的神经功能，并具有新颖的效应分子，该效应分子与主动rnd2 clond2 clond and clond and clond and clond and clond and clond and clond and clond and clond and cloned and cloned and cloned。 Rapostlin has similar structure to CIP4, the effector of Cdc42, and has an FCH region on the N-terminus that binds to the microtubules, and an SH3 region on the C-terminus that interacts with N-WASP, a molecule that regulates the actin backbone, and the region on the C-terminus that binds to the Rnd2 is in the center, which is absent in CIP4.当Rapostlin的表达器官特异性通过北方分析检查时，大脑是表达的主要部位。因此，当Rapostlin和Active RND2在PC12细胞和原发性培养的海马神经细胞中表达时，RND2与Rapostlin结合，导致微管和肌动蛋白骨骼的重建，从而导致神经突分支。神经元最初延伸未分化的神经突并分化为轴突和树突，然后尤其是树突变得复杂的分支。上述结果表明，Rapostlin是一个调节两个细胞骨架系统，微管和肌动蛋白丝的分子，并且参与了神经突分支。

项目成果

Yasui H. et al.: "Differential responses to NGF and EGF in neurite outgrowth of PC12 cells are determined by Rac1 activation systems"The Journal of Biological Chemistry. 276(18). 15298-15305 (2001)

Yasui H.等人：“PC12细胞神经突生长中对NGF和EGF的不同反应是由Rac1激活系统决定的”生物化学杂志。

Nakamura K. et al.: "Prostaglandin EP3 receptor protein in serotonin and catecholamine cell groups"Neuroscience. 103(3). 763-775 (2001)

Nakamura K. 等人：“血清素和儿茶酚胺细胞群中的前列腺素 EP3 受体蛋白”神经科学。

Yamaguchi Y. et al.: "RhoA inhibits the NGF-induced Rac1 activation through Rho-associated kinase-dependent pathway"The Journal of Biological Chemistry. 276(22). 18977-18983 (2001)

Yamaguchi Y. 等人：“RhoA 通过 Rho 相关激酶依赖性途径抑制 NGF 诱导的 Rac1 激活”《生物化学杂志》。

Yoshida H. et al.: "ER stress-induced formation of transcription factor complex ERSF including NF-Y and ATF6a and 6b that activates UPR"Molecular and Cellular Biology. 21(4). 1239-1248 (2001)

Yoshida H. 等人：“内质网应激诱导转录因子复合物 ERSF 的形成，包括激活 UPR 的 NF-Y 和 ATF6a 和 6b”《分子和细胞生物学》。

Haze K.et al.: "Identification of the G13 gene product related to ATF6 as a transcriptional activator of the mammalian UPR"Biochemical Journal. 355. 19-28 (2001)

Haze K.等人：“鉴定与 ATF6 作为哺乳动物 UPR 转录激活剂相关的 G13 基因产物”《生化杂志》。