BMP受容体の軸索輸送による逆行性シナプス形成信号の中継

神経細胞の機能は、神経細胞が標的と相互作用するシナプス終末から、遺伝子転写が調節される核へと成長および生存信号の逆行性中継に依存しています。ショウジョウバエの幼虫の神経筋接合部で骨形態形成蛋白質（BMP）経路が活性化されると、運動神経核内に転写因子Madのリン酸化型が蓄積します。これにより、シナプスの成長を制御する遺伝子の転写が調節されます。シナプス終末でのBMPシグナル伝達が、運動神経の細胞体および核にどのように中継され、転写が調節されるのかは不明です。私たちは、BMP受容体がシナプス終末でエンドサイトーシスされ、逆行性に軸索を介して輸送されることを示しています。さらに、この輸送はBMP経路の活性に依存し、リガンドまたは受容体が欠如している場合には減少します。Dyneinモーターが阻害されると受容体の輸送が深刻に障害されることをさらに示しています。この条件は、BMP経路の活性化をブロックすることが以前に示されています。これらの結果とは対照的に、リン酸化されたMadの軸索を介した輸送の証拠は見つかりませんでした。また、BMPシグナル伝達や逆行性輸送に欠陥のある変異体ではMadの軸索輸送は影響を受けませんでした。これらのデータは、活性化されたBMP受容体の複合体が細胞体に向かって軸索を沿って能動的に輸送され、シナプス形成信号を中継するモデルを支持しています。そして、シナプス終末および細胞体のリン酸化されたMadは2つの異なる分子集団を表しています。