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Analysis of the regulatory mechanism of Xkr4 scramblase activity

Research Project

Project/Area Number 20K06486
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43010:Molecular biology-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Maruoka Masahiro  京都大学, 高等研究院, 特定助教 (70736412)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsスクランブラーゼ / リン脂質 / Xkr4 / "eat-me" signal / CRISPR / XRCC4 / CRIPSR
Outline of Research at the Start

本研究では、Xkr4の活性化因子をCRISPR/Cas9ライブラリーを改変した新規の機能的スクリーニングにより同定したので、それによるXkr4の活性制御機構を解明する。また、Xkr4とその制御因子の遺伝子改変マウスの解析を行い、Xkr4の生理的役割を明らかにする。本研究の成果は、PSの露出に起因する遺伝的疾患などの解明や創薬における新規標的の発見に貢献する。

Outline of Final Research Achievements

During cell death, phosphatidylserine (PS), a phospholipid located in the inner membrane, is exposed on the cell surface as an "eat-me" signal, which is recognized and removed by phagocytic cells. We previously identified Xkr4, a neuron-specific scramblase involved in PS exposure. However, the activation mechanism of Xkr4 was not clear. In this study, we established a screening method to identify activators of Xkr4 and identified XRCC4 as the Xkr4 activator. In addition, we clarified the detailed activation mechanism of Xkr4 and analyzed the physiological role using Xkr4 knockout mice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では神経特異的なスクランブラーゼであるXkr4に着目し、その制御因子としてXRCC4を同定した。脳の発達過程では不要な神経の除去や、神経の不要な一部が除去されることが適切な神経回路の形成に重要であると考えられている。Xkr4はこのような不要部位でeat-meシグナルとしてPSを露出する可能性が考えられる。このことから、本研究の成果は脳の発達を理解するうえで重要な知見となる。また、神経シナプスの過剰形成は発達障害を引き起こすと考えられていることから、本研究の成果はこのような発達障害を理解するうえでも重要な知見となると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Regulation of phospholipid dynamics in brain2021

    • Author(s)
      Masahiro Maruoka, Jun Suzuki
    • Journal Title

      Neurosci. Res.

      Volume: - Pages: 30-37

    • DOI

      10.1016/j.neures.2021.01.003

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Caspase cleavage releases a nuclear protein fragment that stimulates phospholipid scrambling at the plasma membrane2021

    • Author(s)
      Masahiro Maruoka, Panpan Zhang, Hiromi Mori, Eiichi Imanishi, Daniel M Packwood, Hiroshi Harada, Hidetaka Kosako, Jun Suzuki
    • Journal Title

      Mol Cell

      Volume: 81 (7) Issue: 7 Pages: 1397-1410

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2021.02.025

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Remarks] 不要な細胞の除去機構の発見 -核内因子が直接細胞膜に作用する!-

    • URL

      https://www.icems.kyoto-u.ac.jp/news/3946/

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Xkr4ポリペプチド、XRCC4ポリペプチド、および目的とする表現型に対応する遺伝子を特定する方法2020

    • Inventor(s)
      鈴木淳、圓岡真宏、Panpan Zhang
    • Industrial Property Rights Holder
      鈴木淳、圓岡真宏、Panpan Zhang
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Acquisition Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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