Analysis of the mechanism of neurite outgrowth driven by membrane transport and cytoskeletal reorganization

膜运输和细胞骨架重组驱动神经突生长的机制分析

• 批准号: 23300134
• 负责人: TAKESHI Nakamura
• 金额: $ 12.9万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23300134/
• 关键词: 神経突起伸展; 小胞輸送; FRET; Rab; Rho; シグナル伝達; G蛋白質; 膜輸送; TC10; Rab35; Rabファミリー

Cytoskeletal reorganization and the membrane addition are pivotal for neurite outgrowth. Here we studied the regulation-mechanism of membrane addition using FRET biosensors. TC10 activity at the plasma membrane decreased at extending growth cones. GTP hydrolysis of TC10 promotes neurite outgrowth through exocytic fusion of Rab11- and L1-containing vesicles by releasing exocyst component Exo70. We developed FRET sensor for Rab35, which promotes neurite outgrowth. Using Rab35 sensor, we showed that Rab35 activity at plasma membrane of growth cones was higher than that of neurite shafts and cell bodies. Phosphorylation of STEF by PKA is critical for Rac1 activation and neurite outgrowth in dbcAMP-treated PC12D cells. We propose that local activation of Rac1 and Cdc42 at neurite tips is necessary for neurite outgrowth. Longest neurite-specific activation of Rap1B in hippocampal neurons contributes to polarity formation through RalA and Nore1A in addition to PI3-kinase.

细胞骨架的重组和膜的添加是神经突生长的关键。在这里，我们研究了使用FRET生物传感器的膜添加的调节机制。TC 10活性在质膜上下降，在延长生长锥。GTP水解TC 10促进神经突生长通过胞外融合Rab 11和L1-含有囊泡通过释放胞外组分Exo 70。我们为Rab 35开发了FRET传感器，Rab 35促进神经突生长。利用Rab 35传感器，我们发现Rab 35在生长锥的质膜上的活性高于神经突轴和细胞体。PKA对STEF的磷酸化对dbcAMP处理的PC 12 D细胞中Rac 1的激活和神经突生长至关重要。我们认为神经突尖端Rac 1和Cdc 42的局部激活对于神经突生长是必要的。海马神经元中Rap 1B的最长神经突特异性激活有助于通过RalA和Nore 1A以及PI 3-激酶形成极性。

项目成果

neurite-specific activation of Rap1B in hippocampal neurons contributes to polarity formation through RalA and Nore1A in addition to PI3-kinase

海马神经元中 Rap1B 的神经突特异性激活除了 PI3 激酶外还通过 RalA 和 Nore1A 促进极性形成

• 发表时间: 2013
• 期刊: Genes Cells
• 影响因子: 2.1
• 作者: Nakamura T;Yasuda S;Nagai H;Koinuma S;Morishita S;Goto A;Kinashi T;and Wada N. Longest
• 通讯作者: and Wada N. Longest

神経突起伸展過程におけるRab35 の時空間的活性変化の解析

神经突生长过程中Rab35时空活性变化分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 永井寛之;石堂奈々子;安田さや香;小林穂高;福田光則;中村岳史
• 通讯作者: 中村岳史

FRETイメージングによる神経突起伸展制御機構の解析

利用 FRET 成像分析神经突生长控制机制

• 发表时间: 2011
• 作者: 中村岳史;ほか
• 通讯作者: ほか

化学とゲノム医学,化学と教育

化学与基因组医学、化学与教育

• 发表时间: 2013
• 作者: 安田さや香;中村岳史
• 通讯作者: 中村岳史

Evidence of SHIP2 S132 phosphorylation, its nuclear localization and stability

SHIP2 S132 磷酸化、其核定位和稳定性的证据

• 发表时间: 2011
• 期刊: Biochem. J.
• 作者: Edimo W. E;Derua R;Janssens V;Nakamura T;Vanderwinden J.-M;Waelkens E and Erneux C
• 通讯作者: Waelkens E and Erneux C