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新規分子Shootin2による抑制性神経細胞の細胞移動およびその分子機構の解明

新型分子Shootin2对抑制性神经元的细胞迁移及其分子机制的阐明

基本信息

批准号：
10J09106
负责人：
柴田浩孝
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09106/
关键词：
細胞移動クラッチ分子アクチン繊維 Shootin 抑制性神経細胞先導突起

项目摘要

本研究は、抑制性神経細胞における先導突起形成と伸縮、そして細胞移動に着目してShootin2の機能の解明を目指した。本年度は、基底核原基由来の初代培養抑制性神経細胞(GE神経細胞と呼ぶ)を用いてShootin2の機能解析を行った。まず、EGFP-Shootin2をGE神経細胞に発現させて蛍光ライブイメージングしたところ、先導突起先端におけるShootin2の濃度と突起伸長に相関関係がみられた。そこでShootin2の機能を調べるため、myc-Shootin2をGE神経細胞に過剰発現したところ、過剰な先導突起の形成がみられた。更に、GE神経細胞の免疫染色や、アフリカツメガエルの繊維芽細胞であるXTC細胞を用いた細胞内1分子計測により、フィロポディアやラメリポディアにおいてShootin2が逆行性に移動するアクチン線維と相互作用することが示唆された。次に、細胞移動におけるShootin2の機能を調べるため、GE神経細胞にEGFP-Shootin2を発現させて蛍光ライブイメージング法により解析した。まだ予備実験の段階ではあるが、興味深いことに、移動するGE神経細胞が方向転換する際、まずShootin2の濃縮した領域で新しい先導突起が形成され、その後、形成された先導突起の方向に細胞が移動するデータが得られた。そこで、EGFP-Shootin2を過剰発現させてGE神経細胞の移動速度を解析したところ、現段階において顕著な差は得られていないが、細胞の移動速度が僅かに大きくなる傾向がみられた。また、in-vitro条件下におけるGE神経細胞の細胞移動では、(1)先導突起の伸長、(2)中心体やゴルジ体の移動、(3)核の移動、(4)尾突起の収縮のサイクルが繰り返されることにより細胞が移動することが知られている。本実験において、Shootin2の過剰発現により、この細胞移動のサイクルの進行が速くなり、細胞移動の起こる頻度が高くなる傾向がみられた。今後、Shootin2が細胞移動のサイクルのどの段階で役割を担っているかに着目してその機能を解析することで、本研究が進展することが期待される。以上の結果から、Shootin2が(1)細胞内においてアクチン繊維と相互作用すること、(2)GE神経細胞の先導突起形成・伸長に関与すること(3)先導突起の制御を介して細胞移動に関与する可能性が示唆された。

This study aims to elucidate the role of Shootin2 in the formation, expansion, and migration of inhibitory neurocytes. This year, the functional analysis of Shootin2 in primary cultured inhibitory neurons (GE neurons) derived from basal nuclei was carried out. EGFP-Shootin2 was detected in the neurons of GE, and the correlation between Shootin2 concentration and neurite elongation was observed. The function of myc-Shootin 2 is regulated by the expression of myc-Shootin2 in GE cells. In addition, GE neurons immunostaining, DNA sequencing and DNA sequencing were used to measure the intracellular DNA of XTC cells. The function of EGFP-Shootin 2 is regulated by cell movement, and the expression of EGFP-Shootin2 in GE cells is analyzed by light emission method. When preparing for the next stage, the cell moves in the direction of the first stage, and the cell moves in the direction of the second stage, the cell moves in the direction of the first stage. EGFP-Shootin2 was detected in the cell movement speed analysis, and the cell movement speed was increased in the current stage. Cell movement of GE neurons under in-vitro conditions is (1) elongation of leader processes,(2) movement of centrosome and nucleus,(3) movement of nucleus, and (4) contraction of tail processes. This is because Shootin2 has a tendency to appear faster and more frequently than normal. In the future, Shootin2 plays an important role in analyzing the function of cell migration in different stages, and the progress of this study is expected. These results indicate the possibility of Shootin2 (1) intracellular interactions,(2) leader process formation and elongation in GE neurons,(3) leader process regulation and cell migration.