mRNA chemical modification in activity-dependent establishment of neural circuits
| Project/Area Number |
21H02580
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
王 丹 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50615482)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
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| Keywords | スパイン / ythdf３ / RNA methylation / YTHDF1 / APC / prefrontal cortex / sex / depression / RNA化学修飾 / 微小管 / 体感地図 / 行動 / トランスクリプトーム |
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| Outline of Research at the Start |
私たちは周りの環境や環境変化を正しく認知し、蓄積した記憶情報に基づいて、適切な行動を出力することができる。脳が外部環境の経験とともに成長し、機能を獲得していく過程において、ゲノム情報はどのように役立つか?本研究は神経細胞における動的なRNAメチル化修飾が環境依存的な翻訳応答とシナプスの機能制御に関与し、認知・感情・行動に変容をもたらす新たな遺伝子発現制御層について検証し、神経科学の理解と精神医学への新しいアプローチを提示することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、mRNA上にもっとも豊富なメチル化アデノシン塩基(m6A)に注目し、神経細胞微小管動的末端における局所翻訳制御を通して、活動依存的な回路形成と精神機能に繋がるRNAメチル化修飾の役割を明らかにすることを目的としている。その役割の解明は、我々が周りの環境をいかに正しく認知し、蓄積した記憶情報に基づいて、適切な行動を出力することができる機能を発達させたか、また精神疾患をより深く理解することに役に立つ。そのため、我々はRNAのm6A修飾が神経微小管末端における局所翻訳を通して、細胞骨格の構造と機能を活動依存的に制御し、活動依存的な神経発達に役に立つことを仮説として下記のとおり実験を行い研究成果を得られた。
1. バイオインフォマティクスツールを用いてヒトRNA配列データベースを解析し、うつ病や心的外傷後などのストレス誘発性精神病理と関連するエピトランスクリプトーム制御因子の変化を探索した。その結果、疾患脳におけるエピトランスクリプトーム景観の性差依存的、行動関連的な変化が示唆された。2. 認知機能の発達と衰退のエピトランスクリプトームによる制御に関する文献調査を行い総説を執筆し発表した。3.生育環境によるマウスモデル認知機能の発達への影響を明らかにした論文を発表した。4. 神経軸索における局所翻訳に関わるAPCタンパク質を中心とするRNA顆粒の生成にm6A結合タンパクYTHDF1がかかわることを明らかにしBioRxivに発表した。
以上の結果をまとめると、局所翻訳制御を通して、活動依存的な回路形成と精神機能に繋がるRNAメチル化修飾の役割が確かなものである。その詳細を今後のプロジェクトで明らかにしていきます。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
思いがけない実験結果の展開で最初の計画通りではないですが、順調に成果をあげて研究が前へ進んでいます。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通りの内容を推進する。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Long-lasting housing environment manipulation and acute loss of environmental enrichment impact BALB/c mice behaviour in multiple functional domains2022
Author(s)
Sukegawa, M., Yoshihara, T., Hou, S., Asano, M., Hannan., AJ. and Wang, DO.
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Journal Title
European Journal of Neuroscience
Volume: 55
Issue: 5
Pages: 1118-1140
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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