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PHRF1がTGF-βシグナルを調節することで、樹状突起構造と記憶形成に重要な役割を果たしていることが明らかになった
An important role of PHRF1 in dendritic architecture and memory formation by modulating TGF-β signaling.
PMID: 32616804 PMCID: PMC7331665. DOI: 10.1038/s41598-020-67675-2.
抄録
PHRF1は、マウスAPLモデルにおける急性前骨髄球性白血病（APL）の形成を抑制するトランスフォーミング成長因子β（TGF-β）シグナル伝達に関与している。PHRF1はまた、非相同性末端結合の調節にも関与している。しかし、哺乳類の樹状突起構造やシナプス可塑性におけるPHRF1の役割は明らかにされていない。ここでは、マウス海馬の樹状突起形成におけるPHRF1の役割をCamk2aプロモーター駆動型iCre組換え酵素を用いて調べ、前脳領域でPHRF1条件ノックアウト、すなわちPHRF1を行った。PHRF1マウスは正常に発達したが、不安に似た行動を示し、空間記憶に欠陥があった。PHRF1変異体では、錐体ニューロンの先端部と基底部の樹状突起の複雑性が変化していることが明らかになった。さらに、TGF-β1投与後に海馬CA1領域を電気刺激したところ、PHRF1マウスではシナプス可塑性が低下していた。イムノブロット解析の結果、PHRF1のアブレーションはTGF-βシグナルに影響を与えていることが明らかになった。以上の結果から、PHRF1は樹状突起の構造に重要な役割を果たしており、海馬での空間記憶形成に必要な役割を果たしていることが明らかになった。
PHRF1 is involved in transforming growth factor β (TGF-β) signaling to constrain the formation of acute promyelocytic leukemia (APL) in mouse APL models. PHRF1 also participates in modulating non-homologous end-joining. However, the role of PHRF1 in mammalian dendrite architecture and synaptic plasticity is unclear. Here, we investigated the role of PHRF1 in dendritic formation in the murine hippocampus using Camk2a promoter driven-iCre recombinase to conduct a PHRF1 conditional knockout, namely PHRF1, in the forebrain region. PHRF1 mice developed normally, but exhibited anxiety-like behaviors and displayed defective spatial memory. Alterations of dendritic complexity in apical and basal dendrites of pyramidal neurons were noticed in PHRF1 mutants. Furthermore, electrical stimulation in the hippocampal CA1 region after the TGF-β1 treatment showed a reduced synaptic plasticity in PHRF1 mice. Immunoblotting analysis indicated that PHRF1 ablation affected the TGF-β signaling. Collectively, our results demonstrate that PHRF1 is important for the dendritic architecture and required for spatial memory formation in the hippocampus.