Visualization of turnover history of membrane proteins in CNS neuron

CNS 神经元膜蛋白周转历史的可视化

• 批准号: 21K19350
• 负责人: 岡村 康司
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19350/
• 关键词: イオンチャネル; 軸索; エンドサイトーシス; 1分子計測; アンキリン; ホメオスタシス; ニューロン; １分子計測

昨年度、Nav1.6-GFPノックインマウスの脳において、GFP蛍光が観察されなかったが、顕微鏡の感度を上げて注意深く観察し直したところ、明確なGFP蛍光シグナルが中枢ニューロンのAISや末梢神経軸索のnode of Ranvierに見出された。次に、Cre-LoxPシステムによる遺伝子組み換えによって、本系統の遺伝子改変マウスにおいてGFP融合タンパク質からtdTomatoの融合タンパク質へと転換できるかどうか確認することを目的に、海馬よりニューロンを培養し、AAVウィルスを用いてCre-recombinaseを強制発現させ、共焦点蛍光顕微鏡を用いてGFPとtdTomatoの両方の蛍光シグナルを観察した。その結果、AAV ウィルスの感染後３日ほどでGFPからtdTomatoへの蛍光シグナルの変化が観察された。すなわち、新旧のNav1.6タンパク質の入れ替えが生じていることが明らかになった。さらに、時間を追って、AISでのGFPおよびtdTomatoの分布を観察したところ、感染後6日で、ほぼAIS全体にわたってtdTomatoのシグナルが広がることが確認された。GFPとtdTomatoの分布（長さ、位置）を比較したところ、tdTomato（新たに合成されたタンパク質）が軸索において長い距離分布しているのに対し、GFP（古いタンパク質）の分布は短い距離であった。さらに、時期を変えて、感染後の長期にわたって蛍光シグナルの変化を観察したところ、感染後18日間でGFPの蛍光シグナルはほぼ見られなくなった。これらの結果から、培養海馬ニューロンでは、Nav1.6は、18日間でほぼ完全に入れ替わり、新たな分子の組み込みはAIS全体で生じるものの、古い分子の消失は軸索の近位―遠位軸に沿って均一でなく、両端もしくは片端に顕著に生じる可能性が考えられた。

In the past year, Nav1.6-GFP has been observed in the center of the brain and the node of the distal nervous axis of AIS. In addition, Cre-Lox P system is used for gene recombination, gene recombination and gene transformation of the system. GFP fusion gene is used for gene recombination and gene transformation of tdTomato fusion gene is used for gene recombination. Hippocampus fusion gene is cultured. AAV fusion gene is used for gene recombination and gene recombination. confocal microscopy is used for gene recombination and gene transformation of GFP fusion gene. 3 days after infection, GFP was detected. The new and old Nav1.6 versions of the new and new Nav1.6 versions of the new and new versions of the Nav1.6 versions of the new and new versions of the new versions of Nav1.6 versions of the new versions of the new and new versions The distribution of GFP and tdTomato in AIS was observed 6 days after infection and confirmed 6 days after infection. The distribution of GFP and tdTomato (long and position) is compared with that of GFP and tdTomato (new and synthetic). The distribution of GFP and tdTomato is compared with that of GFP and tdTomato. In the morning, the period of infection, the long-term period of infection, the period of infection, and the period of infection. The results showed that the cultured hippocampus was completely replaced by the new molecule group, and the ancient molecule disappeared. The proximal and distal axes of the axons were uniformly distributed along the nav 1.6 and nav 1.8. The possibility of the new molecule group being completely replaced by the AIS group was examined.

项目成果

SLC34 Na+/Piトランスポーターのリン酸輸送機能の理解

了解 SLC34 Na+/Pi 转运蛋白的磷酸盐转运功能

• 发表时间: 2022
• 作者: Okochi Y;Junxian Zhou;Mizutani N;Shiozaki Y;Segawa H;Okamura Y
• 通讯作者: Okamura Y

How are Voltage Signal and Enzyme Coupled? : S4 approaches the hydrophobic spine of the enzyme in voltage-sensing phosphatase, VSP

电压信号和酶如何耦合？

• 发表时间: 2021
• 作者: Junji Miyabe;Ryuichi Ohgaki;Keijiro Saito;Ling Wei;Suguru Okuda;Shushi Nagamori;Hiroshi Ohki;Kazuo Yoshino;Hidenori Inohara;Yoshikatsu Kanai;Okamura Y
• 通讯作者: Okamura Y

Role of K364 next to the active site cysteine in voltage-dependent phosphatase activity of Ci-VSP

• DOI: 10.1016/j.bpj.2023.01.022
• 发表时间: 2023-06-06
• 期刊: BIOPHYSICAL JOURNAL
• 影响因子: 3.4
• 作者: Paixao，Ian Costa;Mizutani，Natsuki;Okamura，Yasushi
• 通讯作者: Okamura，Yasushi

腎臓で機能するNa-Pi cotransporter SLC34A3のイオン輸送の仕組みの解明

阐明在肾脏中发挥作用的 Na-Pi 协同转运蛋白 SLC34A3 的离子转运机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 周俊先;大河内善史;水谷夏希;塩﨑雄治;瀬川博子;岡村康司
• 通讯作者: 岡村康司

Insight into the function of a unique voltage-sensor protein (TMEM266) and its short form in mouse cerebellum

深入了解小鼠小脑中独特电压传感器蛋白 (TMEM266) 的功能及其短形式

• DOI: 10.1042/bcj20220033
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biochemical Journal
• 影响因子: 4.1
• 作者: Kawai T;Narita H;Konno K;Akter S;Andriani RT;Iwasaki H;Nishikawa S;Yokoi N;Fukata Y;Fukata M;Wiriyasermkul P;Kongpracha P;Nagamori S;Takao K;Miyakawa T;Abe M;Sakimura K;Watanabe M;Nakagawa A;Okamura Y
• 通讯作者: Okamura Y