Study on the role of CRMP2 phosphorylation in neural circuit formation and regeneration

CRMP2磷酸化在神经回路形成和再生中的作用研究

• 批准号: 22K06464
• 负责人: 大島 登志男
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06464/
• 关键词: 神経再生; 神経回路形成

我々はCRMP2のリン酸化抑制が、脊髄損傷や視神経損傷などでダメージを受けた神経軸索の再生を促進することを報告している（Nagaiら2015, Kondoら2019）。これは、発生期の反発性軸索ガイダンス分子セマフォリンや、ミエリン由来の阻害因子(MAI)の神経細胞内の情報伝達にCRMP2のリン酸化があり、リン酸化により軸索退縮が起きるので、リン酸化を抑制することで神経再生促進につながるという仮説の元に行なった結果である。その後の研究で、正常眼圧緑内障の進行にも関与しており、その抑制が病態改善に寄与する可能性が示されている。我々は、神経細胞内のセマフォリンシグナル伝達がCRMP2のSer522のCdk5によるリン酸化が引き金で起きることを見出し(Uchidaら2009)、そのリン酸化部位がSer522を非リン酸化アミノ酸Alaに置換したCRMP2KIマウスを作成した(Yamashitaら20012)。正常眼圧緑内障のモデルとしては、NMDA眼内注入モデルとGLAST変異モデルを用いた。これらは、NMDAにおり網膜神経節細胞(RGC)が細胞死を起こす、またGLSTの機能低下により、グルタミン酸過剰は状態が起きて、進行性にRGC数が減少するものである。これら2つのモデルでCRMP2KIの効果を評価した。その結果、野生型に比べて、CRMP2KIにおいてNMDAによる細胞死が抑制されており、GLAST+/-マウスに比べ、GLAST+/-; CRMP2KIマウスでは残存するRGC数が多かった。以上のことから、CRMP2のリン酸化は、正常眼圧緑内障の治療標的になりうることが示唆された。現在、CRMP2のリン酸化抑制を来たす薬剤の効果を上記2つのモデルでの検証を開始している。

我们报告，抑制CRMP2磷酸化会促进脊髓损伤和视神经损伤受损的神经轴突的再生（Nagai等人，2015年，Kondo等，2019）。这是一个假设的结果：CRMP2磷酸化发生在Semaphorin的神经元信号传导中，一种排斥的轴突引导分子和髓磷脂衍生的抑制剂（MAI），并且轴突缩回由于磷酸化而发生，从而抑制磷酸化导致磷酸化导致磷酸化导致促进杂种。随后的研究也参与了正常的眼内青光眼的进展，其抑制可能有助于改善病理。我们发现神经元内的磷酸信号传导触发了CRMP2的CDK5对Ser522的磷酸化（Uchida等，2009），并创建了CRMP2KI小鼠，其中磷酸化位点在其中替代Ser522的Ser522用非磷酸化的氨基酸ALA（Yamashita et ala et ala）。正常眼内青光眼的模型是NMDA眼内注射模型和GLAST突变模型。这些结果表明，视网膜神经节细胞（RGC）发生在NMDA中，GLST功能的下降会导致谷氨酸过量，从而导致RGC数量逐渐减少。在这两个模型上评估了CRMP2KI的效果。结果，与野生型相比，NMDA诱导的细胞死亡在CRMP2KI中被抑制，并且GLAST +/-中剩余的RGC数量被抑制。 CRMP2KI小鼠高于Glast +/-小鼠。以上表明CRMP2的磷酸化可能是正常眼压青光眼的治疗靶标。目前，我们开始验证使用上述两个模型抑制CRMP2磷酸化的药物的作用。

项目成果

Genetic inhibition of collapsin response mediator protein‐2 phosphorylation ameliorates retinal ganglion cell death in normal‐tension glaucoma models

• DOI: 10.1111/gtc.12971
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: Genes to Cells
• 影响因子: 2.1
• 作者: Musukha Mala Brahma;Kazuya Takahashi;K. Namekata;T. Harada;Y. Goshima;T. Ohshima