Результаты исследования поддерживают гипотезу, согласно которой BAM-2 действует как сигнал, останавливающий ветвление в VC аксонах. Удивительно, но BAM-2, вероятно, не влияет на терминацию первичных аксонов, а оказывает эффект только на их ветвление. Кажется вероятным, что BAM-2 на VulF клетке действует как лиганд для рецептора, который локализован на VC ответвлениях аксона.

J. Courchet, T. L. Lewis Jr., S. Lee, V. Courchet, D.-Y. Liou, S. Aizawa, F. Polleux, Terminal axon branching is regulated by the LKB1-NUAK1 kinase pathway via presynaptic mitochondrial capture. Cell 153, 1510–1525 (2013).

Во время эмбрионального развития пирамидальные нейроны коры первоначально образуют отростки, которые должны стать апикальным дендритным древом и отросток, который д. стать аксоном. Киназа LKB1 (также известная как STK11, Par4) осуществляет передачу сигналов посредством kinases SAD-A/B, чтобы специфицировать аксон (see Satoh and Arber). В данной работе идентифицирован др. LKB1 путь, использующий свой нижестоящий киназный эффектор NUAK1, который необходим для ветвления аксона, которое происходит постнатально в развивающейся коре головного мозга мышей. Проверка детенышей спустя 21 после рождения (P21), которых была нокаутирована LKB1 пирамидальных нейронов после спецификации аксонов, показала, что аксоны мигрируют соответственно, но не способны давать разветвленный фенотип, типичный для этих нейронов у мышей дикого типа. Поскольку NUAK1 обилен в эмбриональной и постнатальной коре, то авт. подвергали нокауту NUAK1 в головном мозге эмбрионов мышей и установили. что на ст. P21 аксоны обнаруживают сходное уменьшение образования веточек, как и в случае нокаута LKB1. Экспрессия NUAK1 с или без LKB1 в клетках HeLa, которые не имеют LKB1, показала, что концентрация NUAK1 увеличивается при одновременной экспрессии LKB1. Количество и активность NUAK1 снижались в культивируемых LKB1-нокаутных нейронах. Нокдаун или NUAK1 или LKB1 в культивируемых нейронах уменьшал длину и ветвление аксонов, тогда как избыточная экспрессия любого из белков увеличивала длину и ветвление аксонов. Отслеживая перемещения митохондрий в диссоциированных нейронах, было установлено, что потеря любой из киназ NUAK1 или LKB1 или syntaphilin (нацеленный на аксоны белок, связывающий микротрубочки и митохондрии) уменьшало процент лишенных подвижности митохондрий, тогда как избыточная экспрессия любого из этих белков увеличивала фракцию неподвижных митохондрий вдоль аксонов. Избыточная экспрессия syntaphilin восстанавливала неподвижную фракцию митохондрий до уровня дикого типа и восстанавливала ветвление аксонов в диссоциированных LKB1-нокаутных нейронах. LKB1- или NUAK1-дефицитные нейроны имели характерные для дикого типа количества зарождающихся пресинаптических сайтов (определялось по присутствию меченных везикулярных транспортеров глютамата), но обнаруживали снижение совместной локализации этих сайтов с митохондриями по сравнению в нейронами дикого типа. Эти результаты показывают, что LKB1 имеет вторую, более позднюю функцию в развитии нейронов. В раннем развитии LKB1 действует, чтобы специфицировать аксоны; позднее LKB1 действует, чтобы специфицировать ветвление аксонов. Этот второй процесс использует NUAK1 и возможно syntaphilin, чтобы передавать сигналы митохондриям останавливаться в формируемых пресинаптических сайтах.

D. Satoh, S. Arber, Carving axon arbors to fit: Master directs one kinase at a time. Cell 153, 1425-1426 (2013).