神経成長円錐の退縮はRacを介するプロニューロトロフィン受容体のシグナル伝達に依存する

Sci. Signal., 6 December 2011
Vol. 4, Issue 202, p. ra82
[DOI: 10.1126/scisignal.2002060]

Katrin Deinhardt¹, Taeho Kim^2*, Daniel S. Spellman³, Richard E. Mains⁴, Betty A. Eipper⁴, Thomas A. Neubert³, Moses V. Chao¹, and Barbara L. Hempstead^2†

¹ Departments of Cell Biology, Physiology and Neuroscience, and Psychiatry and Center for Neural Science, Skirball Institute, New York University School of Medicine, 540 First Avenue, New York, NY 10016, USA.
² Department of Medicine, Weill Cornell Medical College, 1300 York Avenue, New York, NY 10065, USA.
³ Department of Pharmacology and Skirball Institute, New York University School of Medicine, New York, NY 10016, USA.
⁴ Neuroscience Department, University of Connecticut Health Center, 263 Farmington Avenue, Farmington, CT 06030, USA.

^* Present address: Bio-X and Department of Biology, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.

† To whom correspondence should be addressed. E-mail: blhempst@med.cornell.edu

要約：軸索と樹状突起の成長は、誘導分子、接着タンパク質および神経栄養因子が関与するダイナミックな過程である。軸索伸長は神経栄養因子の神経成長因子（NGF）によって刺激されるが、われわれは、NGFの前駆体であるproNGFが、培養海馬ニューロンの成長円錐の急性な崩壊を誘発することを見いだした。このような退縮は、p75神経栄養因子受容体（p75^NTR）とソーティリンファミリーメンバーであるSorCS2（sortilin-related VPS10 domain-containing receptor 2）との相互作用によって開始された。proNGFのp75^NTR-SorCS2複合体への結合は、p75^NTR-SorCS2複合体からのグアニン・ヌクレオチド交換因子Trioの解離を開始させることによって成長円錐の退縮を誘発し、その結果、Rac活性が低下して成長円錐の崩壊に至った。アクチン束化タンパク質のファシンも不活化され、アクチンフィラメントの不安定化と崩壊に寄与した。これらの結果から、proNGFがアクチンの動態を調節して神経形態を急激に調節する二機能性シグナル伝達機構が判明した。

K. Deinhardt, T. Kim, D. S. Spellman, R. E. Mains, B. A. Eipper, T. A. Neubert, M. V. Chao, B. L. Hempstead, Neuronal Growth Cone Retraction Relies on Proneurotrophin Receptor Signaling Through Rac. Sci. Signal. 4, ra82 (2011).