Investigation of chromatin regulation network for fate decision of neural stem cells and establishment of functional brain structure
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21K06760
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48010:Anatomy-related
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
冨永 薫 自治医科大学, 医学部, 教授 (20265242)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 神経幹細胞 / 神経発生 / クロマチン / ヒストンアセチル化 / 転写制御 |
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| Outline of Research at the Start |
脳の機能的な構築には、神経幹細胞がその数を維持しつつ、適切な場所で適切な数の細胞系譜を産生することが必要である。さらに産生された膨大な数の神経細胞は適切な場所に移動し、精巧な神経回路ネットワークが形成される。このような秩序だった脳の構築は、種々の転写因子とクロマチンのヒストン修飾を介したエピジェネティック因子の協調作用により成し遂げられる。本研究を通じて、神経幹細胞の自己複製能維持と神経分化、さらにそれに引き続く脳の高次機能の構築におけるエピジェネティック制御ネットワークの分子機構の解明を目指す。本研究により得られる結果は、精神神経疾患の分子病態解明およびその治療法開発への発展が期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
エピジェネティックな調節機構の破綻が、神経幹細胞の維持や神経発生、高次脳機能に大きな影響を与え、神経変性疾患や知的障害、自閉スペクトラム症の発症に関与すると考えられている。しかしながら、エピジェネティック因子による神経系の構築や機能がどのように制御されるのかについての詳細な分子機構は、未だ不明な点が多い。本研究では、脳に高発現するTip60ヒストンアセチル化酵素に着目し、神経発生におけるヒストンアセチル化の役割の解明を目指す。神経幹細胞特異的Tip60欠損マウスを用いて、神経幹細胞の自己複製および神経分化および神経機能におけるヒストンアセチル化の役割を明らかにすることを目的とし、当該年度は以下の研究を行なった。
1、グルカゴン遺伝子がTip60欠損胎児脳で高発現している。グルカゴン遺伝子がミクログリアで発現するとの報告があるが、Tip60欠損胎児脳ではグルカゴン遺伝子の発現が高い神経細胞集団が同定された。Tip60によるグルカゴン遺伝子の発現の調整機構を明らかにするためにグルカゴン遺伝子のプロモーター解析を検討した。
2、Neuro2Aマウス神経芽細胞腫株およびP19マウス胚性腫瘍細胞株の神経分化系を検討した。Tip60をノックダウンする系を用いて、神経分化過程におけるTip60の役割を解析する系を検討した。
3、Neuro2Aマウス神経芽細胞腫株に3xFLAGおよび6xHisタグ融合ヒトTip60発現ベクターを導入し、抗体カラムとニッケルカラムを用いてTip60複合体の精製を試みた。これまで報告されていない新規の因子が同定され、新たなTip60の機能への関与が示唆された。
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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
現在までの研究目的は、おおむね順調に進展している。神経発生・分化過程における新規Tip60結合転写因子の同定に必要な諸条件の検討も順調に進行している。また、Tip60欠損マウスの表現型を説明するために必要な解析システムの構築も順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、以下について研究を進める予定である。
1、Tip60欠損マウス胎仔脳のある種の神経細胞でグルカゴン遺伝子の発現が著しく更新していることから、Tip60によりグルカゴン遺伝子発現調節の分子機構を詳細に検討する。また、グルカゴン発現神経細胞の脳内での役割についても検討する。
2、Neuro2Aマウス神経芽細胞腫株で同定されたTip60結合因子の役割を、生化学的手法を用いて詳細に解析する。特に、いくつかの転写因子が同定されていることから、Tip60欠損マウス胎仔脳で明らかとなった遺伝子発現変動との関連を明らかにする。
3、Neuro2Aマウス神経芽細胞腫株およびP19マウス胚性腫瘍細胞株の神経分化系を用いて、胎児脳や培養神経幹細胞の解析から得られた結果の分子機構を詳細に解析する。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
