2021 Fiscal Year Research-status Report
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？
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18K06842
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
林 周宏 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60373354)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 大脳新皮質 / 神経細胞 / 細胞凝集 / リーリン / N-カドヘリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、発生期哺乳類大脳新皮質において脳室面付近で誕生した興奮性神経細胞が脳表面下の辺縁帯直下まで移動した直後に、神経細胞同士が互いに集積する現象の分子機構を明らかにすることを目的に行った。2020年度までの研究により、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リーリンが細胞凝集形成機能を持つこと、この凝集形成にN-カドヘリン、Nck2、Dbnlが関与していることを見出した。さらに、N-カドヘリン、リーリンシグナルのハブタンパク質として機能するDab1分子、Dab1の下流分子であるphosphatidylinositol-3 kinase（PI3K）等が、リーリン刺激により脂質ラフトに移行することを生化学的解析・プロテオーム解析等により明らかにした。2021年度は、まず、PI3Kがリーリンによって誘導される細胞凝集塊形成に関与するか検討した。子宮内マウス胎仔脳電気穿孔法により、リーリン発現プラスミドおよび機能喪失型PI3K発現プラスミドを発生期胎仔大脳新皮質に異所性に共発現させると、形成される神経細胞凝集塊が異形態になった。このことは、リーリンによる神経細胞凝集形成にPI3Kが関与することを示している。さらに、PI3Kの下流候補分子として、Girdin、Arl4cを見出した。各分子のノックダウンもまた、リーリン誘導型神経細胞凝集塊を異形態にすることを見出した。これらの結果により、リーリンによる細胞凝集形成機構において、リーリン-受容体-Dab1-PI3K-Girdin, Arl4c-N-カドヘリンとシグナル伝達が起こる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初立てていた仮説とは研究結果が異なったため、本研究の完遂のために更なる実験が必要となった。
申請者が所属する研究室でスタッフ2名が他大学に異動となった。新たに2名がスタッフに加入したが、就任したばかりで不慣れなこともあり、申請者の本研究以外の業務が大幅に増加し、研究に十分な時間を費やすことができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、リーリンにより神経細胞凝集が誘導される分子メカニズムの全貌解明のための実験を行う。昨年度までの研究により、リーリンにより誘導される神経細胞凝集塊形成にPI3K、Girdin、Arl4c、Nck2、Dbnlが関与することを明らかにしたため、これらの分子が実際にリーリンによるN-カドヘリン依存的な細胞接着力の増加に関与するか生化学的実験等で明らかにする。また、移動神経細胞でこれらの分子を発現抑制した場合に、大脳新皮質組織形成にどのような異常が生じるか、子宮内マウス胎仔脳電気穿孔法等を用いて実験・観察する。これらの実験により、当現象のシグナル経路の全容を明らかにし、また、結果をまとめて論文投稿する予定である。
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| Causes of Carryover |
進捗状況の欄にも記載した通り、申請者が所属する研究室でスタッフ2名が他大学に異動となった。新たに2名がスタッフとして加入したが、就任したばかりで不慣れなこともあり、申請者の本研究以外の業務が大幅に増加し、研究に十分な時間を費やすことができなかった。そのため、予定していた実験が全ては終わらず、次年度使用額が生じた。
繰り越した予算は、当初2021年度に予定していた未実施の実験および新たに必要となった実験等に使用する。分子生物学・生化学・培養実験等に必要な試薬の購入およびマウス購入、管理費等に用いる。また、論文投稿費用にも充てる予定である。
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