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大脳皮質とシナプスの形成における細胞接着関連分子の機能と作用機構

研究課題

研究課題/領域番号 21K06177
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関北里大学

研究代表者

萬代 研二  北里大学, 医学部, 教授 (50322186)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード細胞間接着 / 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 / 大脳新皮質
研究開始時の研究の概要

個体発生の過程では、新生神経細胞は脳の適切な場所に移動し、突起を伸張して他の神経細胞とシナプスを形成する。シナプスには上皮細胞のアドへレンスジャンクションに類似した接着装置がある。研究代表者は大脳新皮質の層形成とシナプスの接着装置の形成に、細胞接着関連分子のアファディンが必須であることを明らかにしてきた。本研究課題では新生神経細胞と放射状グリア細胞の突起間の細胞間接着とシナプスの接着装置の果す役割とそこでのアファディンの作用機構を解明する。

研究成果の概要

本研究では、接着結合の裏打ち分子のアファディンのスプライスバリアントのs-アファディンに結合するタンパク質として、てんかんを伴う知的障害の原因遺伝子のマギンを見出し、マギンがアファディンと同様に興奮性のシナプス伝達を制御していることを明らかにした。また、アファディン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の形成において、αN-カテニンに比べ、より本質的な機能を果していることも明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Ghent University(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Necl-1/CADM3 regulates cone synapse formation in the mouse retina2024

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Rumi、Matsushita Kenji、Mandai Kenji、Sugita Yuko、Maruo Tomohiko、Mizutani Kiyohito、Midoh Yoshihiro、Oguchi Akiko、Murakawa Yasuhiro、Kuniyoshi Kazuki、Sato Ryohei、Furukawa Takahisa、Nishida Kohji、Takai Yoshimi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 27 号: 4 ページ: 109577-109577

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.109577

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] s-Afadin binds to MAGUIN/Cnksr2 and regulates the localization of the AMPA receptor and glutamatergic synaptic response in hippocampal neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Maruo Tomohiko、Mizutani Kiyohito、Miyata Muneaki、Kuriu Toshihiko、Sakakibara Shotaro、Takahashi Hatena、Kida Daichi、Maesaka Kouki、Sugaya Tsukiko、Sakane Ayuko、Sasaki Takuya、Takai Yoshimi、Mandai Kenji
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299(4) 号: 4 ページ: 103040-103040

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.103040

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウス脳におけるs-アファディンの局在と機能の解明2023

    • 著者名/発表者名
      長田 莉奈、丸尾 知彦、前坂 光輝、萬代 研二
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マウスの脳におけるアファディンのスプライシングバリアントの局在2021

    • 著者名/発表者名
      前坂光輝、丸尾知彦、菅谷津貴子、萬代研二
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PSD-95結合分子マギンは興奮性シナプスに局在する2021

    • 著者名/発表者名
      高橋初典朱、丸尾知彦、菅谷津貴子、萬代研二
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] s-Afadin binds to MAGUIN/Cnksr2

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/jp/kugsms/research_result/2023/04/s-afadin-binds-to-maguincnksr2-and-regulates-the-localization-of-the-ampa-receptor-and-glutamatergic.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 研究成果

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/jp/kugsms/research_result/2023/04/s-afadin-binds-to-maguincnksr2-and-regulates-the-localization-of-the-ampa-receptor-and-glutamatergic.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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