2017 Fiscal Year Annual Research Report
Identification down stream factors of tyrosine phosphatase which negatively regulate autophagy flux and axonal regeneration
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16K19049
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
坂元 一真 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60612801)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | オートファジー / コンドロイチン硫酸 / PTPRσ / リン酸化・脱リン酸化 / 軸索再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は、中枢神経損傷後の変性軸索構造、いわゆるDystrophic endballについて、細胞外マトリックス分子であるコンドロイチン硫酸と、神経細胞表面受容体PTPRσの相互作用が、軸索先端部でオートファゴソームとライソゾームの融合を阻害することが形成基盤であることを明らかにしてきた。この過程は、受容体型チロシンフォスファターゼであるPTPRσの酵素活性に依存していることはこれまでの研究で明らかしていたものの、具体的な基質分子の同定までは至っていなかった。
そこで本課題では、PTPRσの直接の基質分子であり、Dystrophic endballの形成に関わる分子の同定を行い、Cortactinを同定した。チロシンリン酸化されたCortactinは、リソソームに局在し、アクチンを安定化させることでオートファゴソームとの融合を促進する。本研究課題においてはまず、PTPRσ活性ドメインがCortactinのチロシン421残基のリン酸化を特異的に脱リン酸化させることを明らかにした。またPTPRσを発現させることにより、細胞内のCortactin脱リン酸化が観察され、これはコンドロイチン硫酸処理で増強した。さらに培養初代神経細胞を用いた実験から、コンドロイチン硫酸上で形成されたDystrophic endballにおいては、正常成長円錐と比べCortactinのリン酸化が著しく減弱していることを明らかにした。神経細胞でCortactinをノックダウンすると、軸索伸長が著しく阻害され、成長円錐は内部にオートファゴソームを異常蓄積した腫大構造へと変性した。すなわちDystrophic endball様への構造が誘導できた。
以上のことから、CortactinはPTPRσの直接の基質分子であり、Dystrophic endballの形成を担う分子であることを明らかにした。
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[Journal Article] Neurocan, an extracellular chondroitin sulfate proteoglycan, stimulates neuroblastoma cells to promote malignant phenotypes.2017
Author(s)
Su Z, Kishida S, Tsubota S, Sakamoto K, Cao D, Kiyonari S, Ohira M, Kamijo T, Narita A, Xu Y, Takahashi Y, Kadomatsu K.
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Journal Title
Oncotarget
Volume: 8
Pages: 106296-106310
DOI
Peer Reviewed
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