脳発達における一次繊毛の重要な役割を解明(A tiny cell structure with a big role in brain development)

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2026-05-08 カリフォルニア大学リバーサイド校(UCR)

米カリフォルニア大学リバーサイド校の研究チームは、細胞内の微小構造が脳発達に重要な役割を果たすことを明らかにした。研究では、細胞内でタンパク質輸送やシグナル制御に関与する小型構造体が、神経細胞の形成や脳組織の正常発達を支えることを解析した。その結果、この構造の機能異常が神経細胞の配置や成熟過程を乱し、脳発達障害につながる可能性が示された。研究者らは、特定遺伝子の変異によって細胞内輸送や情報伝達経路が障害されることで、神経回路形成へ影響が及ぶと説明している。本成果は、自閉スペクトラム症や神経発達障害などの分子機構理解に貢献する可能性があり、将来的な診断法や治療標的探索にもつながると期待される。

<関連情報>

近接標識プロテオミクスにより、発達中の終脳全体にわたる放射状グリア繊毛タンパク質の分布が明らかになった Proximity labeling proteomics maps radial glial ciliary proteins across the developing telencephalon

Xiaoliang Liu ∙ Oscar T. Gutierrez ∙ Sabyasachi Baboo ∙ … ∙ Jolene K. Diedrich ∙ John R. Yates, III ∙ Xuecai Ge
Cell Reports  Published:May 7, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117355

Graphical abstract

脳発達における一次繊毛の重要な役割を解明(A tiny cell structure with a big role in brain development)

Highlights

  • In vivo proteomics with TurboID transgenic mice maps radial glial ciliary proteins
  • Radial glial primary cilia contain translation machinery proteins
  • Ciliary components exhibit region-specific variations in the dorsal and ventral telencephalon
  • Mechanistic studies on MARCKS and CKAP2L reveal new ciliary roles in neurodevelopment

Summary

Primary cilia in radial glia act as signaling hubs essential for brain development, yet their molecular roles remain poorly understood. Here, using proximity-labeling-mediated in vivo proteomics, we systematically mapped ciliary proteins in the developing telencephalon. Our dataset reveals region-specific ciliary composition across the dorsal and ventral telencephalon. We identified and validated ribosome proteins and translational machinery components in radial glial cilia. Further, we uncovered ciliary roles for neurodevelopmental disorder-associated proteins, including MARCKS, a key regulator of radial glial polarity, and CKAP2L, a protein linked to Filippi syndrome. Functional studies show that MARCKS contributes to ciliogenesis and CKAP2L regulates neurogenesis by modulating Hedgehog signaling. These findings highlight previously unrecognized mechanisms by which primary cilia modulate brain formation. Our in vivo ciliary proteomic dataset provides a unique resource for understanding ciliary functions in brain development and developmental disorders.

医療・健康
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