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神経細胞における樹状突起へのmRNA輸送機構とタンパクメチル化に関する研究

mRNA向树突转运机制及神经元蛋白甲基化研究

基本信息

批准号：
02J05020
负责人：
宮田信吾
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J05020/
关键词：
タンパクメチル化 PRMT GAP43mRNA NGF PC12細胞 RNA binding protein RGG repeat 樹状突起 mRNA局在化 HuD GAP43 mRNA

项目摘要

神経細胞の突起伸展は、発生段階における神経回路形成や難治性の神経疾患における神経回路再形成に非常に重要である。最近、タンパクメチル化の阻害剤により突起伸展効果が抑制されることが報告され、さらに神経細胞のRNA結合蛋白質は多くのアルギニン残基においてメチル化を受けていることから、RNA結合蛋白質のメチル化をキーとして突起伸展の分子機序の解明を目指した。昨年度までの検討から、PRMT3と相互作用するRNA結合タンパク質として見いだされたHuDについて、まず分化誘導刺激によりメチル化を受けるか否かについて検討した。PC12細胞にNGFを添加し、経時的にHuDのアルギニン残基メチル化について検討を加えたところ、24時間をピークとする一過性のHuDのメチル化が観察された。そこで、メチル化を受けるアルギニン残基の同定を行った。するとHingeと呼ばれるRNA認識領域の間の領域にあるアルギニン残基をリジン残基に置換した変異体ではHuDのメチル化が有意に抑制された。また、メチル化の基質配列でありターゲット配列であるRGGリピート配列を強制発現させ、内因性のメチル基転移反応を阻害した。するとNGF刺激によるPC12細胞の突起伸展が観察されず、HuDのメチル化も起きていなかった。そこで、HuDのメチル化の有無が、結合するRNAの安定性に影響するのか検討するためにHuDで免疫沈降し、RT-PCRをおこなった。アルギニン残基のメチル化が抑制されると、HuDに結合することが知られているGAP43mRNAの半減期の減少傾向が観察された。以上の結果からRNA結合蛋白質HuDがメチル化されGAP43mRNAが安定化されることが、神経突起伸展の正の制御に必須であることが示唆された。

Neurocellular processes are very important in the development of neurologic circuits and in the re-formation of neurologic circuits in refractory neurologic diseases. Recently, it has been reported that the inhibition of protrusion extension by inhibitors of RNA binding protein in neurons is more complicated than that by inhibitors of RNA binding protein in neurons. In the past year, the interaction between PRMT3 and RNA binding has been studied. PC12 cells were treated with NGF, and a transient HuD residue was detected at 24 hours. The identity of the residues was determined. Hinge called for RNA recognition in the field of residue substitution, but also for intentional inhibition. In addition, the matrix alignment of the matrix is not only the stress occurrence of the matrix alignment, but also the resistance of the matrix shift due to the intrinsic matrix alignment. NGF stimulated PC12 cells to expand their processes, and HuD cells began to grow. The presence or absence of HuD protein, binding to RNA, and stability of RNA are discussed in this paper. A decrease in the half-life of GAP43 mRNA was observed in the presence of protein and protein binding. These results indicate that the RNA-binding protein HuD is essential for the regulation of GAP43mRNA.