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Regulation of chromatin structure by cohesin in critical period plasticity

Research Project

Project/Area Number 18K06479
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

SAKAI Akiko  新潟大学, 医歯学総合研究科, 日本学術振興会特別研究員 (70532745)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中戸 隆一郎  東京大学, 定量生命科学研究所, 講師 (60583044)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords脳発達 / 抑制性ニューロン / PV細胞 / コヒーシン / クロマチン / ATAC-seq / 臨界期 / 神経回路可塑性 / パルブアルブミン陽性(PV)細胞 / コルネリア・デ・ランゲ症候群 / ChIP-seq / クロマチン高次構造 / 神経可塑性
Outline of Final Research Achievements

Mechanisms of gene regulation during experience-dependent juvenile brain development are poorly understood. Using development of the mouse cortex as a model, this study investigated the dynamics and roles of cohesin that regulate higher order conformation of the genome. Genomic binding sites of cohesin in the visual cortex were regulated by visual experience. Moreover, a cohesin-related gene was shown to be necessary for maturation of PV-cells, which develop via experience and modulate neural circuit, as well as change in gene expression patterns accompanying their development.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

こどもの脳の正常な発達には、回路を調節する抑制性の神経細胞の働きが欠かせない。中でも経験により発達するPV細胞は、神経回路発達および精神疾患における重要性が示唆されながら、脳内の細胞数の少なさから遺伝子調節の研究が遅れている。本研究では、マウス脳からPV細胞を分取し、発達段階を追って遺伝子発現の解析を行うことで、PV細胞の発達を促す遺伝子群や、その調節に関わる因子の役割を明らかにしてきた。本研究の成果は、脳の成長のしくみと、その異常による精神疾患の原因の解明につながると期待される。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Newcastle University(英国)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Newcastle University(英国)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Experience-dependent transcriptional regulation in juvenile brain development2018

    • Author(s)
      Sakai Akiko、Sugiyama Sayaka
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 60 Issue: 8 Pages: 473-482

    • DOI

      10.1111/dgd.12571

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生後脳の経験依存的な抑制性ニューロン発達におけるコヒーシンローダーの役割2021

    • Author(s)
      酒井 晶子、中戸 隆一郎、Heiko Peters、白髭 克彦、杉山 清佳
    • Organizer
      第38回染色体ワークショプ・第19回核ダイナミクス研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] コヒーシンローダーNipblは幼若脳の経験依存的な抑制性ニューロン発達に必要である2021

    • Author(s)
      酒井 晶子、中戸 隆一郎、Heiko Peters、白髭 克彦、杉山 清佳
    • Organizer
      第14回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 経験が脳を発達させる仕組み - 遺伝子発現制御の観点から-2021

    • Author(s)
      酒井 晶子
    • Organizer
      マルチNGSオミクス解析研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Role of cohesin loader in experience-dependent development of interneuron in juvenile brain2020

    • Author(s)
      Sakai, A., Nakato, R., Peters. H., Shirahige, K., Sugiyama, S.
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 幼若脳の経験依存的な抑制性介在ニューロン発達におけるコヒーシンローダーの役割2020

    • Author(s)
      酒井 晶子、中戸 隆一郎、Heiko Peters、白髭 克彦、杉山 清佳
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation of chromatin structure by cohesin during juvenile cortical development2019

    • Author(s)
      Akiko Sakai, Ryuichiro Nakato, Heiko Peters, Katsuhiko Shirahige, Sayaka Sugiyama
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 生後脳の経験依存的なニューロン発達へのコヒーシンの関与2019

    • Author(s)
      酒井晶子、中戸隆一郎、白髭克彦、杉山清佳
    • Organizer
      第37回染色体ワークショップ・第18回核ダイナミクス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Regulation of transcription and chromatin structure in postnatal cortical development2019

    • Author(s)
      Sakai A.
    • Organizer
      The 9th BRI International Symposium
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 経験による脳の発達に必須な抑制性介在ニューロンにおける転写制御2018

    • Author(s)
      酒井 晶子・中戸 隆一郎・凌 一葦・侯 旭濱・飯島 友也・原 範和・桑野 良三・奥田 修二郎・白髭 克彦・杉山 清佳
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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