開発再構築中のアクソン退化と再成長の間のスイッチングメカニズムとしての酸化窒素

Dana Rabinovich¹, Shiri P Yaniv¹, Idan Alyagor¹

¹Department of Molecular Cell Biology, Weizmann Institute of Sciences, Rehovot 7610001, Israel.

Cell

|January 16, 2016

まとめ

ニューロンは成長状態と縮小状態を切り替えます核受容体E75によって調節される窒素酸化物 (NO) 信号は,このスイッチを制御し,神経細胞の発達中に再生を抑制しながら,剪定を促進します.

科学分野:

神経科学
発達生物学
分子生物学

背景:

ニューロンの発達には,アクソンの成長,剪定,再成長を含むダイナミックな状態の移行が含まれます.
ドロソフィラキノコの体 (MB) は,定型ニューロンの改造を研究するためのモデルとして機能します.
核受容体は,神経細胞の発達を含む細胞のプロセスを調節する上で重要な役割を果たします.

研究の目的:

ドロソフィラMB γニューロンの発達再構成におけるヘム結合核受容体E75の役割を調査する.
ニューロンの切断と再生を制御する信号経路の解明です
ニューロンの再生能力の発達調節の基礎にある分子機構を理解する.

主な方法:

ドロソフィラ・メラノガスターの遺伝子実験
生体培養ドロソフィラの脳を薬学的に操作する
核受容体相互作用と窒素酸化物 (NO) 信号経路の分析

主要な成果:

核受容体E75はMB γニューロンの再発には不可欠であるが,最初の軸索の成長には欠かせない.
神経で生成される窒素酸化物 (NO) は,軸索の切断を促し,再生を阻害する.
高濃度のNOはE75とUNF核受容体の相互作用を妨害し再生を抑制する.
酸化窒素合成酵素 (NOS) の活動は,部分的に抑制性 NOS アイソフォームによって,再成長の開始時にダウンレギュレーションされます.

結論:

窒素酸化物 (NO) のシグナル伝達は,ニューロンリモデリングにおける退廃性 (剪定) と再生性 (再生) 状態の間の重要なスイッチとして機能する.
NOレベルによって調節されるE75核受容体は,ニューロンの再生を促進する上で重要な役割を果たします.
NO生成の発達的調節は,神経再生の正確なタイミングに寄与する.

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