Recognition of compartment by microglia and its regulation of Scrap&Build

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Dynamic regulation of brain function by Scrap & Build system
• Project/Area Number: 16H06458
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Suzuki Jun 京都大学, 高等研究院, 教授 (30511894)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: 神経細胞 / コンパトーメンと / 除去 / スクリーニング

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the scrap-and-build mechanism of neurons in the brain. Particularly we focused on the elimination mechanism of unwanted compartments in living neurons. We started to analyze the activation mechanism of scramblase Xkr4, which is specifically expressed in neurons. We developed a screening system using CRISPR sgRNA library, which we call revival screening. This system enables identification of factors even in non-proliferating or dying cells, and we identified the nuclear factor XRCC4 as its activation factor. XRCC4 is released into the cytoplasm when cleaved by caspases, and binds to and activates Xkr4. Xkr4 knockout mice were also analyzed and found to exhibit behavioral abnormalities.

Free Research Field

細胞・臓器リノベーション

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では神経細胞の不要コンパートメント除去機構の一端を明らかにした。生体内では常に不要細胞が除去され新しい細胞が生み出されている。また、神経細胞においては生きた細胞のコンパートメントが除去され、恒常性を維持している。我々は特に、不要な物質の除去という簡単から研究を進め、当分野に貢献した。本研究により、不要コンパートメントの除去の破綻は、発達障害様の行動異常を示すことが示唆されたことから、どの神経細胞のどのコンパートメントが除去されないとそのような病態を引き起こすのか今後研究することで、発達障害の発症機構の解明に寄与することがきできると考える。