5-HT₆受容体とタンパク質パートナーの動的な相互作用が樹状突起ツリーの形態形成を制御する

Sci. Signal. 11 Feb 2020:
Vol. 13, Issue 618, eaax9520
DOI: 10.1126/scisignal.aax9520

Camille N. Pujol¹, Vincent Dupuy¹, Martial Séveno², Leonie Runtz^1,3, Joël Bockaert¹, Philippe Marin^1,*,†, and Séverine Chaumont-Dubel^1,*,†

1. ¹ Institut de Génomique Fonctionnelle, Université de Montpellier, CNRS, INSERM, Montpellier, France.
2. ² BioCampus Montpellier, Université de Montpellier, CNRS, INSERM, Montpellier, France.
3. ³ Department of Psychiatry, McGill University, Douglas Hospital Research Center, Montreal, Canada.

† Corresponding author. Email: philippe.marin@igf.cnrs.fr (P.M.); severine.chaumont-dubel@igf.cnrs.fr (S.C.-D.)

* These authors contributed equally to this work.

要約

セロトニン（5-ヒドロキシトリプタミン）受容体5-HT₆（5-HT₆R）が、神経発達疾患の認知症状を緩和するための有望な標的として浮上している。われわれは以前に、5-HT₆Rは、サイクリン依存性キナーゼ5（Cdk5）との相互作用を介して、ニューロン移動や神経突起伸長の開始などの、主要な神経発達段階を精密に制御することを示した。今回われわれは、5-HT₆Rが、G_s依存性機構を介して、GPRIN1（G protein-regulated inducer of neurite outgrowth 1、神経突起伸長のGタンパク質制御性誘導因子1）を動員することを示した。受容体とCdk5またはGPRIN1との相互作用は、ニューロン分化過程において連続的に発生した。5-HT₆R-GPRIN1の相互作用により、NG108-15神経芽腫細胞において、アゴニスト依存性応答の変化を伴うことなく、アゴニスト非依存性の受容体刺激によるcAMP産生が増強された。この相互作用によってさらに、NG108-15細胞および初代培養マウス線条体ニューロンにおいて、cAMP依存性プロテインキナーゼA（PKA）依存性の機構を介して、神経突起の伸展と分岐も促進された。本研究では、タンパク質パートナーによるGPCRの複雑なアロステリック調節が明らかにされ、GPCRとそれらのタンパク質パートナーとの動的な相互作用によって、樹状突起ツリーの形態形成などの、高度に統合された細胞過程の様々な段階が制御される機構が示されている。

Citation: C. N. Pujol, V. Dupuy, M. Séveno, L. Runtz, J. Bockaert, P. Marin, S. Chaumont-Dubel, Dynamic interactions of the 5-HT6 receptor with protein partners control dendritic tree morphogenesis. Sci. Signal. 13, eaax9520 (2020).