| Project/Area Number |
21K06408
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 46020:Anatomy and histopathology of nervous system-related
|
|---|
| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
|---|
Principal Investigator |
勝山 裕 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (10359862)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金田 勇人 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (40528212)
井原 大 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (40884367)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | 皮質ニューロンの発達 / 神経変性 / ニューロン / 神経線維伸長 / 遺伝子発現制御 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
ヒトゲノム解析によって、統合失調症、知的能力の低下、出生前の正常な脳の発達などにSbno1が関わっていることが示唆されている。我々はSbno1がニューロンの核に局在することを見出した。このことからSbno1はニューロンで遺伝子発現を制御することで脳の神経ネットワーク形成に関与していると考えられた。本研究ではプロテオミクス解析によってSbno1に結合する候補因子を得、これらの中から実際にニューロン中でSbno1と相互作用することを示す。この分子複合体が結合する遺伝子座を同定する。さらに培養細胞と発生中のマウス大脳皮質を実験系に用いて、この分子間の相互作用が神経線維の伸長に必須ことを示す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
Sbno1は複数のヒトゲノム解析によって統合失調症や精神遅滞に関連した遺伝子の１つと指摘されてきた（Girard et al., 2011; Ripke et al., 2014; Bulayeva et al., 2015； Thyme et al., 2019など）。一方で、我々は大脳皮質の発生に関わる新規遺伝子のスクリーニングの結果Sbno1を同定した(Baba et al., 2007)。
そこで本研究計画では大脳皮質でのSbno1の機能について知見を得るためにSbno1ノックアウト(KO)マウスを作成した。このマウスは生後３週目には痙性麻痺を呈するようになる。生後３週目のKOマウスの脳を組織観察すると、大脳皮質の低形成が見られた。その原因を調べるために鍍銀染色を行ったところ、大脳皮質錐体ニューロンの樹状突起と軸索の発達が悪いことがわかった。さらに大脳皮質ニューロンの一次培養を行い顕微鏡下で神経線維の発達を観察したところ、線維の伸長が遅いことがわかった。Sbno1は核内因子であるので神経線維の発達についてニューロンで内在的に働いていることが示された。
KOマウスの大脳皮質をさらに組織学的に調べたところ、散漫にTUNEL陽性の細胞が生じていることがわかった。しかしSbno1がアポトシスを直接抑制しているのであれば、Sbno1欠損ニューロンは全てアポトシスを起こさなくてはならない。Sbno1はヘリカーゼであるのでゲノムDNAに対して何らかの働きをしているはずである。実際にSbno1KOマウス大脳皮質でDNA損傷応答分子が上昇しており、コメットアッセイからSbno1欠損ニューロンではゲノムDNAが激しく損傷していることが示された。つまりSbno1はニューロンのゲノムDNAを保護する役割を果たしており、この分子機能が神経線維の発達に必須であることがわかった。
|
