Regulation of spine morphology by RICS-dependent Cdc42 signaling

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07104
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中村 勉 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 客員准教授 (30302798)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: シグナル伝達 / シナプス / グルタミン酸受容体 / CaMKII / RICS / Cdc42

Outline of Annual Research Achievements

マウス大脳皮質の培養ニューロンを用いて、RICS下流におけるCdc42→PAK→LIMK→Cofilin経路の動態を解析した。
①　グルタミン酸刺激により、全PAKに対する活性型（自己リン酸化型）PAKの量比が増加することを見出した。CaMII阻害剤KN-93処理およびRICS-R58M（ドミナントネガティブ変異体）導入によりPAK活性化が阻害されることから、PAKの活性化はCaMKIIおよびRICSに依存していることが示された。
②　グルタミン酸刺激により、全LIMKに対する活性型（リン酸化型）LIMKの量比が増加することを見出した。CaMII阻害剤KN-93処理およびRICS-R58M（ドミナントネガティブ変異体）導入によりLIMK活性化が阻害されることから、LIMKの活性化はCaMKIIおよびRICSに依存していることが示された。
③　グルタミン酸刺激により、全Cofilinに対する不活性型（リン酸化型）Cofilinの量比が増加することを見出した。CaMII阻害剤KN-93処理およびRICS-R58M（ドミナントネガティブ変異体）導入によりCofilin不活化が阻害されることから、Cofilin不活化はCaMKIIおよびRICSに依存していることが示された。
以上の結果から、グルタミン酸受容体の下流で、CaMKIIおよびRICSを介して、Cdc42→PAK→LIMK→Cofilinの経路が動くことが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

異動のため、Cdc42→PAK→LIMK→Cofilin経路の解析は概ね順調に進行しているが、Cdc42→IRSp53→PSD-95/SHANK経路およびCdc42→IRSp53→WAVE2/Abi-1/Dysbindin-1経路の解析には着手できなかった。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度中に成果が得られているCdc42→PAK→LIMK→Cofilin経路の解析については、成果公表を視野に入れて計画通りに遂行していく。Cdc42→IRSp53→PSD-95/SHANK経路およびCdc42→IRSp53→WAVE2/Abi-1/Dysbindin-1経路の解析については、平成30年度以降に繰り下げて早急に着手する。