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Phosphorylation of Alcadein cytoplasmic domain regulates its axonal transport

Alcadein 胞质结构域的磷酸化调节其轴突运输

基本信息

批准号：
16J04020
负责人：
蘇武佑里子
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

神経細胞は細胞体、樹状突起、軸索からなる、高度に極性化された細胞である。長い軸索中では主にキネシンモーターが細胞体から軸索末端までの分子輸送を担う。軸索中の輸送は神経が正常に機能するために重要であるが、輸送分子の選択機構や輸送制御機構については不明な点が多く残されている。本研究ではキネシン1と直接結合する膜タンパク質である、アルカデインに着目した。この結合はキネシン1を活性化させ、アルカデインを含む輸送小胞は軸索中を輸送される。これまでの解析により、アルカデインの3ヶ所のリン酸化修飾がキネシン1への結合に必要であることを明らかにしており、アルカデインのリン酸化による新規軸索輸送制御機構が示唆されてきた。これを検討するため、アルカデイン非リン酸化模倣変異体を用いて軸索輸送の観察を行った。キネシン１に対する結合減弱により、軸索中の輸送方向には変化は認められなかった一方で、順行性輸送の高速化が観察された。輸送高速化の原因として、細胞体における小胞形成に着目した。アルカデインはAPP(アミロイド前駆体タンパク質)とゴルジ体で三量体を形成すると考えられるが、APPとアルカデインはそれぞれ特異的な輸送小胞を形成し、APPはアルカデインよりも高速に軸索中を輸送される。アルカデイン部分変異体について軸索中の局在を観察することで、キネシン１と強固に結合できないアルカデインは軸索APP小胞へ入り込むことで高速に輸送されていることを明らかにした。さらに、ゴルジ体からの輸送効率を測定することでキネシン１の結合がゴルジ体におけるアルカデイン特異小胞の出芽に必要である可能性を示した。このことから、アルカデイン小胞の形成はキネシン１の直接結合を必要としていること、またアルカデインの軸索輸送はリン酸化によるキネシン１のリクルートによって促進されるという新規の軸索輸送機構および制御機構についての知見を得た。

Neuronal cells are cell bodies, dendrites, axons, and highly polarized cells. In the middle of the long axon, there is a main part of the cell body, which is responsible for molecular transport at the end of the axon. The transmission mechanism in the shaft is important for normal function, and the selection mechanism and transmission control mechanism of the transmission molecule are unknown. This study focuses on the direct combination of membrane properties and biological properties. The binding mechanism is activated, the binding mechanism is activated, and the binding mechanism is contained in the transport cell. The analysis of this problem requires a new regulation of the axial transmission control mechanism, i.e., a new regulation of the axial transmission control mechanism. This paper discusses the application of the new technology in the field of axial transmission. In addition, the transmission direction of the shaft is changed, and the transmission speed of the shaft is increased. The reason for the high speed of transportation is the formation of cell bodies. The formation of three-dimensional particles in the form of APP(precursor) and APP (precursor) is discussed in detail. In addition to the above, it is also possible to increase the speed of transmission by increasing the speed of transmission. To determine the transport efficiency of the cell, the possibility of germination of the cell specific to the cell is shown. The formation of these cells is necessary for the direct bonding of the axle-line transport mechanism and the control mechanism.