大脳皮質の時期特異的な神経細胞分化におけるDmrtファミリー遺伝子の機能解析
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12J08000
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Developmental biology
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉川 貴子 東北大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2012 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | Dmrt / 大脳皮質 / カハールレチウス細胞 |
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| Research Abstract |
哺乳類の大脳皮質は神経細胞の構築から6層構造を呈し、各層には異なった投射パターンや遺伝子発現を持つ興奮性ニューロンが配置されるが、どの層のニューロンになるかという細胞運命の決定は、それぞれのニューロンが産生された時期に依存する。Dmrtファミリーは、特に初期の神経細胞に分化する運命の神経幹細胞に発現が強いことから、大脳皮質神経細胞の時期特異的な分化に関与していると考えられ、それによって大脳皮質の層構造形成や皮質ニューロンの多様性分化にも影響を与えている可能性がある。そこで、大脳皮質においてもっとも早く分化する神経細胞であるカハール・レチウス細胞について詳細に検討した。Dmrta1は大脳皮質原基において、カハール・レチウス細胞を生み出す領域に発現し、Dmrta1ノックアウト(KO)マウスにおいてReelin陽性カハール・レチウス細胞が野生型胚と比較して減少していることを明らかにした。Dmrta1の下流遺伝子を探索するために、野生型およびDmrta1KOマウスのE10.5日胚の終脳を用いてマイクロアレイ解析を行ったところ(n=2)、大脳皮質に発現が認められるdiaphanous homolog 3 (Diap3)、ribonuclease H2 subunit B (Rnaseh2b)、solute carrier family 9 member 3 regulator1 (Slc9a3r1)、cyclin-dependent kinase inhibitor 1C (Cdkn1c ; p57^<KIP2>)の発現量がDmrta1 KOマウスにおいて減少していた。さらにDmrt3がDmrta1と重複して大脳皮質に発現が観察されることから(Kikkawa et al.,2013)、Dmrta1とDmrt3の機能重複によってDmrta1 KO胚において脳発生の異常が明瞭でない可能性がある。そこで理化学研究所発生・再生科学総合センターの松崎文雄グループリーダーとの共同研究により、Dmrt3 KOマウスにおいてもReelin陽性カハール・レチウス細胞の減少が認められるという結果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
Pax6の下流遺伝子として同定したDmrta1がラット大脳皮質の興奮性神経細胞分化に関与する結果について論文発表することができた(Kikkawa et al., 2013)。Dmrta1 KOマウスを用いたマイクロアレイ解析によって、Dmrta1に制御を受ける可能性のある遺伝子群を同定することができた。さらに、Dmrt3 KOマウスにおける大脳皮質のカハール・レチウス細胞の解析も進んでおり、当初の計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
Dmrta1が大脳皮質神経細胞の時期特異的な分化に関与していると考えられるが、Dmrt3がDmrta1と重複して大脳皮質に発現が見られることから、Dmrta1とDmrt3の機能が重複している可能性がある。実際にReelin陽性カハール・レチウス細胞がDmrta1でおよびDmrt3のシングルKOマウスにおいて減少が認められたことから、Dmrta1およびDrnrt3のダブルKOマウスにおいてはさらに重篤な表現型が観察される可能性が考えられる。現在Dmrta1およびDmrt3のダブルKOマウスを作製中であり、大脳皮質の神経分化ににおけるDmrtファミリー遺伝子の機能について、さらなる解析を行う予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
