Functions and mechanisms of action of cell adhesion-related molecules in the formation of the cerebral cortex and synapses

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06177
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: Mandai Kenji 北里大学, 医学部, 教授 (50322186)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 細胞間接着 / シナプス / パンクタアドへレンシアジャンクション / アファディン / αN-カテニン / マギン

Outline of Final Research Achievements

In this study, MAGUIN, which is known to be a causative molecule for intellectual disability accompanied by epilepsy, was isolated as a protein that binds to s-afadin, a shorter splice variant of afadin, which is a scaffolding protein at adherens junctions. It was also demonstrated that MAGUIN regulates the excitatory synaptic transmission as afadin does. Moreover, it was demonstrated that afadin plays a more pivotal role than αN-catenin in the formation of puncta adherentia junctions, which are synaptic adhesion apparatuses.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、シナプスの接着装置のパンクタアドへレンシアジャンクション（PAJ）を含む中枢神経系の細胞間接着が、カテニンやアファディンといった既知の分子だけでは説明出来ない未解明な機構によって制御されていることを明らかにした。また、PAJが興奮性シナプス伝達に果す分子機構の一端を解明すると共に、てんかんを伴う知的障害に関わる因子とアファディンとの分子連関を発見した。これらの成果は、PAJを介した新しい脳機能制御の仕組みを発見する端緒となる可能性がある。さらに、本研究はアファディン、およびマギンとの関連性が指摘されている統合失調症などの疾患の機構の解明と新規治療法開発の基盤となることが期待される。