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.2002年8月5日；158(3):541-9.
doi:10.1083/jcb.200110134。 Epub 2002年8月5日。

MAP2是树突伸长、树突中PKA锚定和正确的PKA信号转导所必需的

原田明弘 1, 邓俊林, 竹井优介, 小渊惠子, 广川信隆
附属公司

MAP2是树突伸长、树突中PKA锚定和正确的PKA信号转导所必需的

原田明弘等。 J细胞生物学. .

摘要

微管相关蛋白2（MAP2）是树突微管间跨桥的主要成分，已知其可稳定微管。MAP2还具有cAMP依赖性蛋白激酶（PKA）调节亚单位II的结合域。我们发现MAP2缺乏小鼠树突中微管密度减少，树突长度减少。此外，树突中PKA的各种亚单位以及海马组织和培养神经元中各种PKA亚单位的总量显著减少。在MAP2缺陷培养的神经元中，forskolin刺激后磷酸化CREB的诱导率远低于野生型神经元。因此，MAP2是树突中PKA的锚定蛋白，其缺失导致树突和总PKA数量减少，CREB活化减少。

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图1。
图1。
野生型和MAP2基因敲除小鼠的树突状细胞骨架。野生型（WT）速冻深蚀Purkinje细胞树突和微管相关蛋白2 −/−（KO）小鼠。在MTs之间观察到许多跨桥（箭头）。跨桥微管相关蛋白2 −/−枝晶（箭头）看起来比野生型枝晶薄。在MT表面，在野生型树突中观察到许多球状结构（箭头）微管相关蛋白2 −/−树突。条形，100 nm。
图2。
图2。
海马神经元树突长度减少微管相关蛋白2 −/− 鼠标。（A） 培养3周的海马细胞用罗丹明-阴茎倍体素染色。枝晶微管相关蛋白2 −/−细胞（KO）比野生型细胞（WT）短。棒材，100μm。（B） 快速高尔基体染色法对海马组织CA1区锥体神经元进行染色。树突顶端微管相关蛋白2 −/−神经元（KO）比野生型神经元（WT）短。然而，基底树突的长度微管相关蛋白2 −/−神经元与野生型神经元相似。棒材，100μm。（C） 野生型（WT1-3）和微管相关蛋白2 −/−电池（KO1–3）。平均长度微管相关蛋白2 −/−神经元内的树突明显短于野生型树突（平均值±SD）。P<0.00001（事后测试）。（D） 野生型（WT）和微管相关蛋白2 −/−单元格（KO）。平均长度微管相关蛋白2 −/−神经元内的顶端树突明显短于野生型树突（微管相关蛋白2 −/−小鼠，179±15μm；来自两种动物11个组织切片的11个树突[我们从一个切片中选择了最长的树突]；野生型小鼠为229±22；样本数和动物数与淘汰数相同）（平均值±SD）。P<0.001（事后测试）。
图3。
图3。
PKA在2周龄野生型和微管相关蛋白2 −/− 海马体。用抗RIIβ单克隆抗体（A，A′，B和B′）、抗催化亚单位抗血清（C，C′，D和D′）、抗血清（E，E′，F和F′）和抗血清（G，G′，H和H′）染色的CA3区的低倍（A–H）和高倍（A′–H′）视图。用抗RIIβ单克隆抗体（A′′和B′′）和抗催化亚单位抗血清（C′′和D′′）染色的CA1区高倍视图。E′′、F′′、G′′和H′分别与E′、F〃、G′和H〃相同，用抗τ抗体（tau-1）染色以显示苔藓纤维（mf）的定位。A′、A′′、C′和C′′中的箭头表示野生型锥体细胞中PKA的树突状染色。棒材，100μm。
图4。
图4。
野生型和野生型成体树突中PKA各亚单位表达减少微管相关蛋白2 −/− 海马体。用抗RIIβ单克隆抗体（A和A′）和抗催化亚单位抗血清（B和B′）染色CA3区（A和A'）和CA1区（B–D和B′–D′）。用抗催化亚单位抗血清（B和B′）染色的相同切片用抗MAP1A单克隆抗体（C和C′）染色，以显示树突的定位，PKA催化亚单位（绿色）和MAP1A（红色）之间的合并图如D和D′所示。催化亚单位在树突中减少微管相关蛋白2 −/−海马神经元。棒材，100μm。
图5。
图5。
野生型和野生型成体树突中PKA各亚单位表达减少微管相关蛋白2 −/− 大脑皮层。（A和A′）切片用抗RIIα抗血清染色。RIIα染色在树突中大大减少微管相关蛋白2 −/−皮层神经元。切片用抗RIIβ单克隆抗体（B和B′）和抗催化亚单位抗血清（C和C′）染色。RIIβ和催化亚基也在树突中减少微管相关蛋白2 −/−皮层神经元。棒材，100μm。
图6。
图6。
野生型和非野生型海马神经元中PKA各亚单位的表达微管相关蛋白2 −/− 老鼠。海马神经元用抗RIIβ单克隆抗体（A–C和A′-C′）、抗RIIα抗血清（D和D′）、反催化亚单位抗血清（E和E′）和抗钙/钙调素依赖性激酶IIβ单抗（F和F′）染色。固定前用0.1%Triton X-100对C和C′的神经元进行渗透。棒材，50μm。
图7。
图7。
福斯科林诱导后PKA数量减少，CREB活化（磷酸化）减少微管相关蛋白2 −/− 老鼠。（A） 用抗RIIβ单克隆抗体（RIIβ）和抗催化亚单位抗血清（Cat）对微管颗粒组分（MT ppt）、海马组织（HIP组织）粗提物和培养神经元（HIP培养）粗提液进行了Western blot检测。（B） MT-ppt中PKA（RIIβ和Cat）的定量(n个= 3; 一个样本取自一只动物），HIP组织(n个=3）和HIP文化(n个= 3). 相对数量微管相关蛋白2 −/−与野生型样本对比。（C） 磷酸化CREB的蛋白质印迹。野生型（WT）和微管相关蛋白2 −/−（KO）神经元在毛喉素刺激（F+）前（F-）和30分钟后匀浆，并装载等量的野生型和敲除小鼠的样品，用聚丙烯酰胺凝胶分离。（D） C中免疫印迹结果的定量。野生型神经元（WT）中磷酸化CREB的数量增加了约三倍，而野生型神经元中磷酸化的CREB数量几乎没有变化微管相关蛋白2 −/−神经元（KO）。样品和动物数量与B中相同。
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