《神經元極化的分子機理》是饒毅為項目負責人，北京大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：神經元極化的分子機理
- 項目類別 ：重點項目
- 依託單位 ：北京大學
- 項目負責人：饒毅
結題摘要,項目摘要,
結題摘要
神經元極化指神經元發育出單個軸突與多個樹突。軸突決定是神經元極性決定的第一步，了解軸突決定過程對理解神經元極性決定有重要意義。目前神經元極化過程中突起間的競爭機制及由細胞器不對稱分布引起的預決定機制都是證據不足的假設。已知在軸突發生過程中功能分子kinesin1的動力結構域在突起之間運動，最終聚集在軸突；JIP1在神經元內通過kinesin1運輸，其在軸突定向聚集對於軸突發生是必須的。神經元極化過程中的功能分子的定向聚集有可能是一個普遍現象。對這一定向聚集的研究將有助於判定神經元極化的這兩種假設。本項目計畫從研究軸突蛋白JIP1入手，結合分析運輸JIP1的動力蛋白kinesin1和上游調節分子GSK3β的分布與中心粒和高爾基體的定位，研究軸突決定的動態過程。同時也通過研究樹突發育調節蛋白GRIP1的動態變化，從了解樹突發生的過程輔助解釋神經元極化的分子機理。
項目摘要
軸突是由預先設定的神經突發育而來的還是由眾多神經突通過競爭而形成的一直存在著爭議。本文中，我們觀察到的kinesin-1轉運的貨物JIPs的動態定位結果支持軸突通過競爭形成的假說。JIPs起初是定位在胞體上的，之後會出現在很多神經突的尖端。隨著時間的推移JIPs將定位在一根神經突的尖端並在多根神經突間運輸，直到JIPs只在某一神經突定位的神經突成為軸突。si-RNA可以抑制JIP的表達，或是破壞JIP與kinesin-1的結合從而阻止軸突的形成。PI3K與JIP有相似的動態定位模式，更進一步支持了競爭形成的假說。PI3K和GSK3β是JIPs的上游信號分子。從生化角度來說，GSK3可與Kinesin-1複合物作用，從而抑制JIP與kinesin-1的結合。從功能角度來說，處理JIP可以拯救由於破壞PI3K和GSK3β而產生的表型。我們的結果揭示了決定軸突形成的內源因子的動態定位過程，在軸突形成過程中，JIPs是必不可少的，說明由PI3K/GSK3β通路所調控的貨物運輸可以調控軸突的形成，支持了軸突競爭形成的假說。
