Functional analysis of Cytohesin2-Arf6 mediated vesicular transport pathway in neuronal migration

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06897
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46020:Anatomy and histopathology of nervous system-related
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: Hara Yoshinobu 北里大学, 医学部, 講師 (40558467)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 神経細胞移動 / 細胞内小胞輸送 / 脳層形成 / 低分子量Gタンパク質 / Arf6 / サイトへジン２ / N-カドヘリン / リーリン

Outline of Final Research Achievements

This study was performed to understand functional role of intracellular vesicular transport system in neuronal migration focussing on cytohesin2, the guanine nucleotide exchange factor for ADP-rybosilation factor 6 (Arf6) that regulate vesicular transport. Immunohistological analysis showed that cytohesin2 localized in intracellular vesicles including early and recycle endoscopes in migrating neurons. Biochemical analysis revealed that cytohesin2-Arf6 signal pathway was activated by reeling signal. Furthermore, knockdown of cytohesin2 increased accumulation of N-cadherin in cytoplasm in migrating neurons, as knockdown of Arf6. These results suggest that cytohesin2-Arf6 pathway regulates neuronal migration through intracellular membrane transport of N-cadherin under reelin signal.

Free Research Field

神経発生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、RabやRap1がN-カドヘリンの細胞膜発現の制御経路として同定され、細胞の運動性や方向性の調節因子として細胞内小胞輸送経路の重要性が明らかとなってきたが、細胞内小胞輸送がどのように調節されているかは不明だった。本研究では、移動神経細胞においてN-カドヘリンの細胞内輸送を制御するArf6経路に着目し、その活性化因子としてサイトへジン２を同定し、その活性がリーリンシグナル経路により調節されていることを明らかにした。さらにサイトへジン２-Arf6経路がリーリン受容体の細胞内輸送を制御していることを世界に先駆けて解明しつつある。