Elucidation of the sex-specific roles of PKA-signal endogenous inhibitor in brain function

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15006
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Fujii Kazuki 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (10881609)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 短鎖ペプチド / PKA / AKAP / 神経科学 / 性差

Outline of Final Research Achievements

Using the monoclonal antibody against Akain1 and Akain1 reporter mice, we identified the specific cell types expressing Akain1 in the cerebral cortex, cerebellum, and other regions. Additionally, RNA sequence analysis of Akain1-deficient male and female mice in brain tissue revealed that the expression of inflammation-related genes differed consistently in both sexes compared to wild-type mice. Furthermore, the phosphorylation state of NF-kB, an inflammation-related transcription factor, was increased in Akain1-deficient mice. These findings suggest that Akain1 plays a crucial role in the inflammation-related signal pathway via phosphorylation regulation.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた結果は、社会性行動といった高次脳機能に性特異的な役割を果たすマイクロプロテインAkain1が生体内のどこでどのようなシグナル制御に関与するかを示すものである。また、Akain1 欠損によって行動表現型には雌雄差が認められたが、遺伝子発現レベルでは雌雄で共通するシグナル制御に関与する可能性が示唆された。今後、これらのシグナル経路とAkain1によるPKA局在制御、そして行動表現型がどのように関連するかを明らかにすることができれば、PKA シグナル伝達の全容の理解とPKA-AKAP シグナル伝達の破綻を要因とする疾患の病態解明及び治療標的の探索へ大きく寄与することが期待される。