2018 Fiscal Year Annual Research Report
細胞外環境に応答した段階的スクラップ＆ビルドによる樹状突起形成機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic regulation of brain function by Scrap & Build system |
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| Project/Area Number |
17H05757
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| Research Institution | Foundation for Biomedical Research and Innovation at Kobe |
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Principal Investigator |
川内 健史 公益財団法人神戸医療産業都市推進機構, その他部局等, 研究員(上席・主任研究員クラス) (60397544)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | スクラップ＆ビルド / 創造的破壊 / 大脳皮質 / 神経成熟 / 細胞内輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳内における情報処理は、特定の脳領域に配置された神経細胞が作り出す１方向性の情報の流れが基本単位となる。神経細胞が１方向性の情報伝達を行うためには、発生期に誕生した神経細胞が、未成熟な神経突起を情報の入力を司る複数の樹状突起と出力を担う1本の軸索へと分化させる必要がある。個体脳における樹状突起の形成は、段階的なスクラップ＆ビルドを介した複雑な過程を経るため、軸索の決定やガイダンスと比較して、その分子機構は不明な点が多い。本研究では、発生期の大脳皮質をモデルとして、神経細胞の移動に伴って起きる樹状突起の段階的なスクラップ＆ビルドの各段階を制御する分子を同定し、それらの関係を理解することを目指す。前年度まで研究において、段階的スクラップ＆ビルドの初期段階である、未成熟突起の形成には細胞接着分子N-カドヘリンが重要であること、その後に起きる未成熟突起の退縮には、Caveolin-1がN-カドヘリンを細胞内に取り込むことにより、その機能を抑制することが必要であることが明らかとなった。H30年度の研究により、Caveolin-1は別の細胞接着分子L1のエンドサイトーシスに関与していることが分かった。N-カドヘリンと同様に、L1も未成熟突起の形成を促進しており、Caveolin-1はこれらの接着分子を細胞膜から取り込むことにより、未成熟突起の未成熟突起の退縮（創造的崩壊）を制御していることが示された（iScience 2018）。しかし、レスキュー実験の結果から、未成熟突起のスクラップ＆ビルドについて、L1よりもN-カドヘリンが中心的な役割を果たすことも分かった。また、今年度の研究において、未成熟突起の形成に必要なp27の細胞内動態に関する新たな知見も得ることができた（Front Cell Dev Biol 2019）。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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