Analysis of the regulatory mechanism of Xkr4 scramblase activity

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06486
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43010:Molecular biology-related
• Research Institution: Kyoto 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
• Keywords: スクランブラーゼ / リン脂質 / Xkr4 / "eat-me" signal / CRISPR / XRCC4

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.

Free Research Field

分子細胞生物学

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。