低分子量GTP結合タンパク質Rhoの標的蛋白質MBSの神経細胞における機能解析

MBS（低分子量 GTP 结合蛋白 Rho 的靶蛋白）在神经细胞中的功能分析

基本信息

批准号：
13780614
负责人：
木村一志
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780614/
关键词：
細胞骨格シナプス Rho

项目摘要

シナプスではその活動にともなって、アクチンフィラメントや分泌装置がダイナミックに再構築され、シナプスの伝達効率が増強あるいは抑圧される。その際にdendritic spineなどの形態変化を伴うことが知られている。しかし、これらの分子メカニズムはほとんど不明である。一方、低分子量GTP結合蛋白質Rhoによるアクトミオシンを中心とした細胞骨格制御のメカニズムが明らかになりつつある。申請者はRhoの標的蛋白質の一つとして、ミオシンフォスファターゼのミオシン結合サブユニット(MBS)を同定し、MBSの作用機構の解析を行ってきた。そこで本研究では、1)Rhoの標的蛋白質の機能を探るために、成体及び発生段階の神経組織におけるMBSの局在を電子顕微鏡レベルで解析すること、2)Rhoファミリーの標的蛋白質の神経細胞における機能と作用機構を明らかにすることを試みている。MBSは成体小脳や海馬においてはsynaptic regionで強く発現し、海馬CA3領域および小脳顆粒細胞層ではポストシナプスに局在していることが判明した。一方、培養海馬神経細胞において、MBSは神経突起のshaftにその発現を強く認めた。ところが脱分極刺激を行うと、MBSはシナプス部位、おそらくはdendritic spineにその局在を変化させることが判明した。成体小脳や海馬におけるMBSの局在はシナプスにおけるMBSの機能を示唆している。シナプスにおける細胞骨格はアクチンフィラメントに富んでいることを考えると、MBSはアクチンフィラメントを制御することによって、シナプス活動依存したdendritic spineの形態変化に関与していることを示している。今後より詳細な解析が必要ではあるが、シナプスの形成・維持、可塑性を理解する上で重要な知見となるであろう。

随着这种活动的突触，肌动蛋白细丝和分泌设备将动态重建，增强或抑制突触传递效率。众所周知，在这种情况下，存在诸如树突状脊柱之类的形态变化。但是，这些分子机制在很大程度上是未知的。同时，低分子量gtp结合蛋白RHO的细胞骨架调节机制越来越清楚。申请人已将肌球蛋白结合亚基（MBS）确定为肌醇磷酸酶是Rho的靶蛋白之一，并分析了MBS的作用机理。因此，在这项研究中，我们尝试1）分析MBS在电子显微镜水平上的成人和发育神经组织中的定位，以探索Rho靶蛋白的功能，以及2）阐明Rho家族靶蛋白在神经元中的作用和机制。发现MBS在突触区域的成年小脑和海马中强烈表达，并位于海马CA3区域和小脑颗粒细胞层中的结合后。另一方面，在培养的海马神经元中，在神经突轴中强烈观察到MB的表达。但是，在去极化刺激下，发现MB会改变其在突触部位的定位，也许会改变树突状脊柱。 MBS在成年小脑和海马中的定位表明MBS在突触中的功能。鉴于突触中的细胞骨架富含肌动蛋白丝，这表明MBS通过控制肌动蛋白丝中的树突状棘的突触活动依赖性形态变化与突触活动有关。尽管将来需要更详细的分析，但了解突触形成，维护和可塑性将很重要。