神経突起伸展におけるカルシウム/Rhoシグナルのクロストーク

神经突生长中的钙/Rho信号串扰

• 批准号: 11J05469
• 负责人: 上條 諭志
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J05469/
• 关键词: 突起伸展; カルシウム; CaMキナーゼ; 神経発生; Rho-family GTPase; Rho; 神経突起; FRET; CaMK

神経細胞の突起伸展は機能的な神経結合を生むために必須な過程であり、その機構を解明することは、神経回路の構築原理の理解にとって非常に重要である。発生期神経細胞において神経突起内部でのカルシウムの上昇が細胞骨格の編成に関わっていることが示唆されており、当研究室は過去に発生期神経細胞の突起伸展のフェーズにおいて、カルシウム上昇の下流で活性化されるCaMKIと呼ばれるキナーゼ群がサブタイプ特異的に軸索、および樹状突起の伸長制御をしていることを見出している。本研究ではこれを基盤に発生期神経細胞におけるカルシウム上昇の意義を解明しようと試み、昨年度までに発生期神経細胞のカルシウム上昇に関する新たな知見を得ていた。平成25年度は前年度までの知見をもとに、以下の目標を定めて研究を遂行した。①発生期神経細胞でのカルシウム上昇パターンの計測および解析、②カルシウム上昇の起源の同定、③細胞間カルシウム濃度比較、の計三点である。以下、各項目について概述する。①発生期神経細胞でのカルシウム上昇パターンの計測および解析新規カルシウムプローブにより、発生期神経細胞の突起内部でのカルシウム上昇パターンの定量的計測に成功した。詳細な解析によりカルシウムの上昇振幅の最大値、積算値の両方において、軸索の方が樹状突起よりも大きいことが明らかになった。また、時空間的パターンを考慮した解析により、自発的カルシウム上昇に時間的な履歴による制御が存在する可能性を見出した。②カルシウム上昇の起源の同定カルシウム上昇の起源を同定するために薬理実験を行い、ターゲット分子の候補を得た。その分子の阻害剤を働かせるとほとんどのカルシウム上昇が消失すること、また阻害剤非感受性の変異体を外来性に発現させると、阻害剤存在下においてもカルシウム上昇が回復することを見出した。③細胞間カルシウム濃度比較細胞間のカルシウム濃度の比較に応用可能なコンストラクトを作成し、発生期神経細胞において、細胞間で細胞内カルシウム濃度が異なることを見出した。また、このカルシウム濃度が②で見出した分子により制御されることを示した。

God 経 の processes stretch は function な god born 経 combining を む た め に must な process で あ り, そ の institutions を interpret す る こ と は, god 経 loop の construct principle の understand に と っ て very important で に あ る. 発 stage god 経 cells に お い て god 経 protuberant internal で の カ ル シ ウ ム の rise が cells into bone の に masato わ っ て い る こ と が in stopping さ れ て お り, when laboratory は past に 発 stage god 経 の processes extend の フ ェ ー ズ に お い て, カ ル シ ウ ム rise の obscene で activeness さ れ る CaMKI と shout ば れ る キ ナ ー ゼ group が サ ブ タ イ プ specific に axon, お よ び dendritic protrusions の elongation suppression を し て い る こ と を shows し て い る. This study で は こ れ を base plate に 発 stage god 経 cells に お け る カ ル シ ウ ム rise の meaning を interpret し よ う と み, yesterday's annual ま で に 発 stage god 経 cells の カ ル シ ウ ム rise に masato す る new た な knowledge を must て い た. In the year of Heisei 25, the previous year, まで, <s:1>, knowledge and views を, とに, とに, and the following <s:1> goals を, めて, research を, and implementation た. 1) 発 stage god 経 cells で の カ ル シ ウ ム rise パ タ ー ン の measuring お よ び parsing, (2) カ ル シ ウ ム rise の origin の with, (3) cell カ ル シ ウ ム concentration, の three で あ る. The following is an overview of each project: に に て て て する. 1) 発 stage god 経 cells で の カ ル シ ウ ム rise パ タ ー ン の measuring お よ び parsing rules カ ル シ ウ ム プ ロ ー ブ に よ り phase, 発 god 経 の processes within で の カ ル シ ウ ム rise パ タ ー ン の quantitative measuring に successful し た. Detailed analytical に な よ り カ ル シ ウ ム の rising amplitude の maximum nt, integrating numerical の struck party に お い て, axonal の が dendritic protrusions よ り も big き い こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, when space パ タ ー ン を consider し た parsing に よ り, since 発 カ ル シ ウ ム rising に time な shoe bearing に よ る suppression が exist す る を likely see a し た. (2) カ ル シ ウ ム rise の の origin with fixed カ ル シ ウ ム rise の を origin with fixed す る た め に 薬 principle be 験 を い, タ ー ゲ ッ た の alternate を ト molecules. そ の molecular の resistance against tonic を 働 か せ る と ほ と ん ど の カ ル シ ウ ム rise が disappear す る こ と, ま た resistance against one of the sensibility の - variant を foreignness に 発 now さ せ る と, resistance against the presence of tonic に お い て も カ ル シ ウ ム rise が reply す る こ と を shows し た. (3) cell カ ル シ ウ ム concentration comparison between cells の カ ル シ ウ ム concentration の is に 応 may use な コ ン ス ト ラ ク ト を し, consummate 発 stage god 経 cells に お い て, intercellular で intracellular カ ル シ ウ ム concentration が different な る こ と を shows し た. ま た, こ の カ ル シ ウ が ム concentration (2) で shows し た molecular に よ り suppression さ れ る こ と を shown し た.