発生期にリーリンにより誘導される神経細胞凝集は大脳新皮質層構造の起点となるか？

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K06842
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 林 周宏 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60373354)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 大脳新皮質 / 神経細胞 / 脂質ラフト / リーリン / N-カドヘリン / Dab1

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、哺乳類大脳新皮質発生時において、皮質脳室面付近で誕生した興奮性神経細胞が脳表面下まで移動した直後に、神経細胞同士が互いに凝集する現象のメカニズムを解明することを目的に研究を行っている。昨年までの研究で、脳表面下の辺縁帯に存在するカハール・レチウス細胞から分泌される糖タンパク質リーリンにより細胞凝集が誘導されること、またリーリンを受容した移動神経細胞では、接着因子N-カドヘリン、アダプタータンパク質Drebrin-like (Dbnl)、Nck分子がこの凝集塊形成に関与することを見出しており、さらに、これらの分子がリーリン刺激により脂質ラフトに集合することを見出している。
2020年度は、リーリン刺激により脂質ラフトに集合する分子群を同定するために、初代培養神経細胞にリーリンを添加し、その後脂質ラフト画分を回収してプロテオーム解析を行い、リーリンにより脂質ラフトに集合する分子を同定した。その中には、既知のリーリンシグナル分子であるDab1やPI3Kが含まれており、さらに、これまでにリーリン下流分子とは知られていない分子も複数同定した。
また、リーリンシグナル伝達におけるリーリンの濃度依存性を解析した。その結果、高濃度リーリンでは、下流分子であるDab1のリン酸化が一過性に著しく上昇し、直ぐに減弱した。一方、低濃度リーリンでは、Dab1のリン酸化の上昇値は小さいが、その後の減少度は小さくリン酸化がある程度持続していた。この結果は、リーリンの濃度により、そのシグナル伝達性が異なることを示唆している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍による緊急事態宣言により、大学への出勤が制限され研究実施時間が減少したため、当初の計画より実験が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は、リーリンにより細胞凝集が誘導される分子メカニズムを解明するための実験を行う。リーリンには2種類の受容体があり、それぞれの受容体で凝集形成への関与が異なる可能性が考えられる。そこで、各受容体のノックアウトマウスを用いて、リーリンにより誘導される細胞凝集の様子を観察する。さらに、リーリンの下流シグナル伝達についても各受容体で差異がある可能性も考えられるため、生化学手法等を用いて検証する。また、研究最終年度に当たるため、これまでの結果をまとめて、論文投稿する予定である。

Causes of Carryover

コロナ禍による緊急事態宣言により大学への出勤が制限され、予定していた実験のいくつかができなかったため。
繰り越した予算は、当初2020年度に予定していた未実施の実験に使用する。